1. 歷屆的「電源類」賽題
在10屆電子設計競賽中，電源類賽題有8題[1]
① 簡易數控直流電源（2023年a題）
② 直流穩壓電源（2023年a題）
③ 數控直流電流源（2023年f題）
④ 三相正弦波變頻電源（2023年g題）
⑤ 開關穩壓電源（2023年e題）【本科組】
⑥ 光伏併網發電模擬裝置（2023年a題）【本科組】
⑦ 電能蒐集充電器（2023年e題）【本科組】
⑧ 開關電源模組併聯供電系統（2023年a 題）【本科組】
比較歷屆賽題可以看到， 「電源類」賽題從dc→ac，從單個電源到多個電源併聯，而且設計要求是越來越高（例如，精度、效率（≥80%）等）。例如：
2023年g題「三相正弦波變頻電源」賽題要求[1]
（1）輸出頻率範圍為20hz～100hz的三相對稱交流電，各相電壓有效值之差小於0.5v；
（2）當輸入電壓為198v～242v，負載電流有效值為0.5～3a時，輸出線電壓有效值應保持在36v，誤差的絕對值小於1%；
（3）設計製作具有測量、顯示該變頻電源輸出電壓、電流、頻率和功率的電路，測量誤差的絕對值小於5%；
（4）變頻電源輸出頻率在50hz以上時，輸出相電壓的失真度小於5%；
（5）具有過流保護(輸出電流有效值達3.6a時動作)、負載缺相保護及負載不對稱保護(三相電流中任意兩相電流之差大於0.5a時動作)功能，保護時自動切斷輸入交流電源。
2023年a題【本科組】「光伏併網發電模擬裝置」賽題要求[1]
（1）具有最大功率點跟蹤（mppt）功能：rs和rl在給定範圍內變化時，使，相對偏差的絕對值不大於1%。
（2）具有頻率跟蹤功能：當fref在給定範圍內變化時，使uf的頻率ff=fref，相對偏差絕對值不大於1%。
（3）dc-ac變換器的效率，使≥80%（rs=rl=30ω時）。
（4）具有輸入欠壓保護功能，具有輸出過流保護功能。
2023年a 題【本科組】「開關電源模組併聯供電系統」賽題要求[1]:
賽題要求設計並製作乙個由兩個額定輸出功率均為16w 的8v dc/dc 模組構成的併聯供電系統。
（1）調整負載電阻至額定輸出功率工作狀態，供電系統的直流輸出電壓uo=8.0±0.4v，使負載電流io 在1.
5~3.5a之間變化時，兩個模組的輸出電流可在（0.5~2.
0）範圍內按指定的比例自動分配，每個模組的輸出電流相對誤差的絕對值不大於2%。
（2）額定輸出功率工作狀態下，供電系統的效率不低於60% 。
（3）調整負載電阻，保持輸出電壓uo=8.0±0.4v，使兩個模組輸出電流之和io =4.
0a 且按 i1:i2=1:1 模式自動分配電流，每個模組的輸出電流的相對誤差絕對值不大於2%。
（4）調整負載電阻，保持輸出電壓uo=8.0±0.4v，使兩個模組輸出電流之和io =1.
5a 且按 i1:i2= 1:2 模式自動分配電流，每個模組輸出電流的相對誤差絕對值不大於5%。
（5）具有負載短路保護及自動恢復功能，保護閾值電流為4.5a（除錯時允許有±0.2a 的偏差）。
南華大學黃智偉備戰2013電子設計競賽 「電源類」賽題分析
2. 歷屆的「電源類」賽題設計要求和設計方案一
2.1簡易數控直流電源（2023年a題）
2.1.1簡易數控直流電源賽題要求[1]
賽題要求設計出有一定輸出電壓範圍和功能的數控電源
（1）基本要求
a. 輸出電壓：範圍0～＋9.9v，步進0.1v，紋波不大於10mv；
b. 輸出電流：500ma；
c. 輸出電壓值由數碼管顯示；
d. 由「＋」、「－」兩鍵分別控制輸出電壓步進增減；
e. 為實現上述幾部件工作，自製一穩壓直流電源，輸出±15v，＋5v。
（2）發揮部分
a. 輸出電壓可預置在0～9.9v之間的任意乙個值；
b. 用自動掃瞄代替人工按鍵，實現輸出電壓變化（步進0.1v不變）；
c. 擴充套件輸出電壓種類（比如三角波等）。
2.1.2簡易數控直流電源系統設計方案[2,9~14]
採用微控制器作為控制器的簡易數控直流電源設計方案如下所示：設計方案中採用at89s52微控制器完成系統的數控功能；採用8279作為鍵盤／顯示器介面控制器，可簡化介面引線，減少軟體對鍵盤／顯示器的查詢時間，提高at89s52微控制器的利用率；輸出部分採用dac0832與運算放大器op077， op077輸出電壓波形與d／a變換輸出波形相同，可以輸出直流電平，和根據預先生成波形的量化資料產生多種波形輸出；顯示部分採用mxa136組成的三位半的數字電壓表（dvm）直接顯示輸出電壓值，一旦系統工作異常，出現預置值與輸出值偏差過大，使用者可根據該資訊予以處理。採用帶有adc和dac的微控制器系統（如stm32）系統結構會更簡單。
功率輸出電路由運算放大器lf356和達林頓管tip122與tip127組成，lf356和達林頓管tip122與tip127構成閉環推挽輸出電路形式，推挽功率放大器可以保證輸出電壓較好地跟蹤d/a變換的輸出。
過流保護電路由電晶體9015和9014組成，過流保護電路還採用了乙個聲音報警電路，當過流時產生聲音報警。
輸出電壓顯示採用max136組成的數字電壓表，max136的引腳端封裝形式和max136構成的數字電壓表電路如圖1.4.20所示。
微控制器顯示器可以顯示設定的電壓值，數字電壓表顯示器顯示實際測量的電壓值。電路正常工作時兩者應相差很小。
直流穩壓電源電路採用三端穩壓器晶元mc7815/7915和mc7805構成。
南華大學黃智偉備戰2013電子設計競賽 「電源類」賽題分析
2. 歷屆的「電源類」賽題設計要求和設計方案二
2.2直流穩壓電源（2023年a題）
2.2.1直流穩定電源系統賽題要求[1]
賽題要求設計並製作交流變換為直流的穩定電源。
（1）基本要求
①穩壓電源
在輸入電壓220v、50hz、電壓變化範圍＋15%～－20%條件下：
a．輸出電壓可調範圍為+9v～+12v；
b．最大輸出電流為1.5a；
c．電壓調整率≤0.2%（輸入電壓220v變化範圍＋15%～－20%下，空載到滿載）；
d．負載調整率≤1%（最低輸入電壓下，滿載）；
e．紋波電壓（峰-峰值）≤5mv（最低輸入電壓下，滿載）；
f．效率≥40%（輸出電壓9v、輸入電壓220v下，滿載）；
g．具有過流及短路保護功能。
② 穩流電源
在輸入電壓固定為＋12v的條件下：
a． 輸出電流：4～20ma可調；
b．負載調整率≤1%（輸入電壓＋12v、負載電阻由200ω～300ω變化時，輸出電流為20ma時的相對變化率）。
③ dc-dc變換器
在輸入電壓為+9v～+12v條件下：
a． 輸出電壓為+100v，輸出電流為10ma；
b． 電壓調整率≤1%（輸入電壓變化範圍+9v～+12v）；
c． 負載調整率≤1%（輸入電壓+12v下，空載到滿載）；
d． 紋波電壓（峰-峰值）≤100mv （輸入電壓+9v下，滿載）。
（2）發揮部分
① 擴充功能
a． 排除短路故障後，自動恢復為正常狀態；
b． 過熱保護；
c． 防止開、關機時產生的「過衝」。
② 提高穩壓電源的技術指標
a． 提高電壓調整率和負載調整率；
b． 擴大輸出電壓調節範圍和提高最大輸出電流值。
③ 改善dc-dc變換器
a． 提高效率（在100v、100ma下）；
b． 提高輸出電壓。
④ 用數字顯示輸出電壓和輸出電流
2.2.2 直流穩定電源系統設計方案[2,9~14]
所設計的直流穩定電源系統由穩壓電源、穩流電源、dc-dc變換器和顯示模組四個模組電路構成。穩壓電源採用兩級穩壓電路，前級為dc-dc開關穩壓電源，后級為線性穩壓電路。為進一步提高效率，兩級間採用了恆壓差控制技術。
穩流電路採用由運算放大器構成的恆流源電路，或者利用3端穩壓器lm317構成的恆流電路。dc-dc變換器採用降壓型開關電源，具有效率高，輸出電壓範圍寬，輸出電流大的特點。顯示模組由7107 a/d及顯示解碼晶元和led數碼管構成。
1.穩壓電源電路設計
根據賽題要求，**性穩壓電路前端加入乙個dc-dc變換器， 利用dc-dc變換器來完成從不穩定的直流電壓到穩定的直流9～12v電壓的轉變。採用脈寬調變技術（pwm）和恆壓差控制技術，使得線性穩壓電路兩端壓差減小，電路消耗大幅度下降，以提高電源的效率。其次，使用脈寬調變技術，很容易進行過流、過熱、自保恢復。
此外，還可在dc-dc變換器中加入軟啟動電路，以抑制開關機時的「過衝」。
以tl494晶元為控制核心的單端pwm降壓型開關穩壓電路，由tl494晶元、開關管tip32a、二極體mr850和低通濾波器組成。
2. 線性穩壓電路
採用線性穩壓電路的目的是在降壓型開關穩壓電路的基礎上實現線性高精度穩壓，以降低紋波，提高電壓調整率和負載調整率，最終達到設計的指標要求。線性穩壓電路由穩壓管tl431（2.5v）、比較器、達林頓管mje3055和電阻反饋網路組成。
3. 恆流電路
恆流電路可以採用乙個由雙運放構成的恆流電路。a1為深反饋同相放大器。a2為電壓跟隨器，將輸出電壓反饋回輸入端。
也可以利用lm317整合可調穩壓器作為恆流電路，是由於其3端與1端之間存在1.35 v固定壓降vz，流經固定電阻後可產生恆定的電流。
4. 顯示電路設計
顯示電路由數字電壓表晶元+顯示解碼晶元+led數碼管構成，各電壓量程或者電流量程（電流測量，通過取樣電阻上的壓降）由撥鈕開關選擇，通過電阻網路分壓後輸入晶元。本系統使用兩組電路分別顯示電壓和電流值。
南華大學黃智偉備戰2013電子設計競賽 「電源類」賽題分析
2. 歷屆的「電源類」賽題設計要求和設計方案三
2.3 數控直流電流源（2023年f題）
2.3.1 數控直流電流源（2023年f題）賽題要求[1]
賽題要求設計並製作數控直流電流源。輸入交流200～240v，50hz；輸出直流電壓≤10v。
（1）基本要求（50分）
① 輸出電流範圍：200ma～2000ma；
2019全國大學生電子設計競賽試題
音訊訊號分析儀 a題 本科組 一 任務 設計 製作乙個可分析音訊訊號頻率成分，並可測量正弦訊號失真度的儀器。二 要求 1 基本要求 1 輸入阻抗 50 2 輸入訊號電壓範圍 峰 峰值 100mv 5v 3 輸入訊號包含的頻率成分範圍 200hz 10khz 4 頻率分辨力 100hz 可正確測量被測...
2023年全國大學生電子設計競賽總結
華東師範大學電子系凌麗金鈞李文成 在大一 大二學年，我們都一直比較側重於理論知識的學習，忽視了動手做實驗的促進作用。想到平時老師經常教導我們要重視實驗，自身也認識到實驗能力的重要性，我們踴躍報名本屆的電子設計競賽。我們很順利地通過了學院的選拔考試，成為了2007年全國大學生電子設計競賽的參賽隊員。對...
2019全國大學生電子設計競賽控制類
系統控制方案和演算法設計 是控制類賽題的重點，對於不同的賽題，控制目的和要求都是不相同的，其 系統控制方案和演算法設計 也都是不相同的。而 系統控制方案和演算法設計 往往決定該賽題能否成功的關鍵之一。在訓練過程中可以選擇一些往屆的賽題，適當做一隨著全國大學生電子設計競賽的深入和發展，電子設計競賽從題...