2023年湖南省大學生電子設計競賽
設計報告
（題號：b題）
競賽題名稱：程式控制直流穩壓電源
參賽隊編號：c1172
評閱人簽名：
2023年8月 24 日
競賽題名稱：程式控制直流穩壓電源
一． 設計思想
開關穩壓電源是一種工作於開關狀態的穩壓電源，其輸出的效率較高。在此實驗中我們採用非隔離式buck電路，通過pwm控制場效電晶體f540的開關，為了使輸出電壓穩定且可調，我們將輸出電壓分壓後取樣到反饋迴路，與da晶元產生的基準電壓比較做誤差放大器，再將輸出結果與555產生的三角波相比較，實現通過輸出一定占空比的脈衝波來控制光耦tlp250輸出pwm波。總體上通過硬體反饋迴路快速實現對輸出電壓波動的控制，通過調節基準電壓實現輸出電壓可調,相比軟體pid演算法，硬體電路反應速度較快，穩定係數高。
二．原理圖
整流模組先採用自耦變壓器模擬電網電壓波動，以便後續測量電壓調整率，濾波模組使大小電容配合使用使輸出直流電壓紋波減少。
開關輸出模組使用肖特基二極體，實現快速開關，且導通壓降小，功耗小。反饋訊號為輸出訊號通過電阻分壓使反饋電壓在0-3v，便於微控制器取樣。
反饋迴路模組通過誤差放大、訊號比較、光耦隔離輸出pwm波調節占空比，實現輸出電壓的自動穩定調節。當反饋電壓小於設定電壓時，誤差放大器輸出高電平，與三角波比較後輸出高占空比pwm使輸入電壓增大；若反饋大於設定電壓，誤差放大器輸出零電平，經過比較器後輸出低電平關斷mos管。由於反饋訊號速度較快，所以輸出電壓穩定係數較高。
二． 演算法
本題我們運用獨立按鍵輸入設定的電壓值控制輸出，同時用片內ad取樣並顯示。
程式流程圖
三． 測試儀器
雙蹤示波器，18v變壓器，自耦變壓器，數字萬用表。
四． 測試方法
通過自耦變壓器實現對輸入電壓的可調和顯示，通過數字萬用表測量220v交流端的電流大小。輸出負載端先用數字萬用表準確測量輸出電壓，電流。再通過示波器測量輸出紋波大小。
發揮部分時使電源輸出電壓穩定在15v半分鐘後，將負載由10歐姆逐漸緩慢調整至5歐，同時用數字萬用表測量輸出電壓變化。
程式控制開關的效率達到85%以上時，使輸出電壓達到20v，測量此時220v交流電流，負載為10歐姆，此時輸出效率可以達到85%以上。
自由發揮部分實現微控制器通過12位dac實現對輸出電壓可調，可調步進為0.1v。
五． 測試結果
基本要求：
表1：直流開關穩壓電源輸出引數記錄表（負載10歐姆）
表2：直流開關穩壓電源輸出引數記錄表（負載5歐姆）
輸出效率：
六．結果分析
負載輸出電流隨輸出電壓基本呈現線性關係，輸出效率隨著輸出電壓的公升高增加。隨著電開關頻率的公升高，效率呈現先公升高，後有所緩慢下降的趨勢，分析原因是頻率較小時輸出電路中的內阻損耗較大。頻率增大時開關速度變快，損耗主要為交流開關損耗，隨著頻率增加，開關頻率達到飽和，電路的分布電容，電容的等效串聯電阻等寄生引數損耗增加，影響效率。
2023年山東省大學生電子設計競賽
a題瞬態響應測試儀 本科組 一 任務 要求採用指定的fpga實驗平台 含excd 1開發板 設計乙個二階系統動態響應測試儀，系統組成框圖如圖1 圖 1二 要求 1.基本部分 1 設計並製作保證二階系統正常工作所需要的一組 12v直流電源及fpga實驗平台供電電源。2 安裝並除錯好圖2所示的二階電路系...
2019湖南省職業技能競賽檔案
2011年湖南省職業技能競賽技術檔案 6 餐廳服務 一 技術標準 依據 餐廳服務員 國家職業標準制定。競賽內容以餐廳服務員國家職業資格 高階技能 為基礎，適當引入五級 四級和二級的部分內容 並結合當前餐廳服務職業發展的需要，增加相關新知識 新技能。二 競賽形式及內容 一 競賽形式 1 競賽分為職工組...
2023年TI杯大學生電子設計競賽題A題
a題 四旋翼飛行器 1.任務 設計製作一架能夠自主飛行的四旋翼飛行器。2.要求 四旋翼飛行器能夠完成以下飛行動作 1 飛行器能夠根據起飛前預置的指令起飛，飛離地面高度應超過30cm，飛行距離 水平 應超過60cm，然後飛行器應能平穩降落。30分 2 飛行器能夠根據指定 鍵盤設定 的飛行高度及降落地點...