設計出有一定輸出電壓範圍和功能的數控電源。其原理示意圖如下：
（1）輸出電壓：範圍0～＋9.9v，步進0.1v，紋波不大於10mv；
（2）輸出電流：500ma；
（3）輸出電壓值由數碼管顯示；
（4）由「＋」、「－」兩鍵分別控制輸出電壓步進增減；
（5）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
（1）輸出電壓可預置在0～9.9v之間的任意乙個值；
（2）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）；
（3）擴充套件輸出電壓種類（比如三角波等）。
設計並製作交流變換為直流的穩定電源。
（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）
（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
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。其原理示意圖如下所示。
（1）輸出電流範圍：200ma～2000ma；
（2）可設定並顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對值≤給定值的
1％+10 ma；
（3）具有「+」、「-」步進調整功能，步進≤10ma；
（4）改變負載電阻，輸出電壓在10v以內變化時，要求輸出電流變化的絕對值≤輸出電流值的1％+10 ma；
（5）紋波電流≤2ma；
（6）自製電源。
（1）輸出電流範圍為20ma～2000ma，步進1ma；
（2）設計、製作測量並顯示輸出電流的裝置 (可同時或交替顯示電流的給定值和實測值)，測量誤差的絕對值≤測量值的0.1％+3個字；
（3）改變負載電阻，輸出電壓在10v以內變化時，要求輸出電流變化的絕對值≤輸出電流值的0.1％+1 ma；
（4）紋波電流≤0.2ma；
（5）其他。
四、說明
1、需留出輸出電流和電壓測量端子；
2、輸出電流可用高精度電流錶測量；如果沒有高精度電流錶，可在取樣電阻上測量電壓換算成電流；
3、紋波電流的測量可用低頻毫伏表測量輸出紋波電壓，換算成紋波電流。
設計並製作乙個三相正弦波變頻電源，輸出線電壓有效值為36v，最大負載電流有效值為3a，負載為三相對稱阻性負載(y接法)。變頻電源框圖如下圖所示。
（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）輸出電壓波形應盡量接近正弦波，用示波器觀察無明顯失真；
（3）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5%；
（4）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。
（1）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%；
（2）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%；
（3）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%；
（4）其他。
四、說明
1、在除錯過程中，要注意安全；
2、不能使用產生spwm（正弦波脈寬調變）波形的專用晶元；
3、必要時，可以在隔離變壓器前使用自耦變壓器調整輸入電壓，可用三相電阻箱模擬負載；
4、測量失真度時，應注意輸入訊號的衰減以及與失真度儀的隔離等問題；
5、輸出功率可通過電流、電壓的測量值計算。
設計並製作如圖1所示的開關穩壓電源。
圖1電源框圖
在電阻負載條件下，使電源滿足下述要求：
（1） 輸出電壓uo可調範圍：30v～36v；
（2） 最大輸出電流iomax：2a；
（3） u2從15v變到21v時，電壓調整率su≤2%（io=2a）；
（4） io從0變到2a時，負載調整率si≤5%（u2=18v）；
（5） 輸出雜訊紋波電壓峰-峰值uopp≤1v（u2=18v,uo=36v,io=2a）；
（6） dc-dc變換器的效率≥70%（u2=18v,uo=36v,io=2a）；
（7） 具有過流保護功能，動作電流io（th）=2.5±0.2a；
（1） 進一步提高電壓調整率，使su≤0.2%（io=2a）；
（2） 進一步提高負載調整率，使si≤0.5%（u2=18v）；
（3） 進一步提高效率，使≥85%（u2=18v,uo=36v,io=2a）；
（4） 排除過流故障後，電源能自動恢復為正常狀態；
（5） 能對輸出電壓進行鍵盤設定和步進調整，步進值1v，同時具有輸出電壓、電流的測量和數字顯示功能。
（6） 其他。
（1） dc-dc變換器不允許使用成品模組，但可使用開關電源控制晶元。
（2） u2可通過交流調壓器改變u1來調整。dc-dc變換器（含控制電路）只能由uin埠供電，不得另加輔助電源。
（3） 本題中的輸出雜訊紋波電壓是指輸出電壓中的所有非直流成分，要求用頻寬不小於20mhz模擬示波器（ac耦合、掃瞄速度20ms/div）測量uopp。
（4） 本題中電壓調整率su指u2在指定範圍內變化時，輸出電壓uo的變化率；負載調整率si指io在指定範圍內變化時，輸出電壓uo的變化率；dc-dc變換器效率=po/ pin，其中po＝uoio，pin＝uiniin。
（5） 電源在最大輸出功率下應能連續安全工作足夠長的時間（測試期間，不能出現過熱等故障）。
（6） 製作時應考慮方便測試，合理設定測試點（參考圖1）。
（7） 設計報告正文中應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程式和完整的測試結果用附件給出。
設計並製作乙個光伏併網發電模擬裝置，其結構框圖如圖1所示。用直流穩壓電源us和電阻rs模擬光伏電池，us=60v，rs=30ω~36ω；uref為模擬電網電壓的正弦參考訊號，其峰峰值為2v，頻率fref為45hz~55hz；t為工頻隔離變壓器，變比為n2:n1=2:
1、n3:n1=1:10，將uf作為輸出電流的反饋訊號；負載電阻rl=30ω~36ω。
圖1 併網發電模擬裝置框圖
（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）當rs=rl=30ω時，dc-ac變換器的效率≥60%。
（4）當rs=rl=30ω時，輸出電壓uo的失真度thd≤5%。
（5）具有輸入欠壓保護功能，動作電壓ud（th）=（25±0.5）v。
（6）具有輸出過流保護功能，動作電流io（th）=（1.5±0.2）a。
（1）提高dc-ac變換器的效率，使≥80%（rs=rl=30ω時）。
（2）降低輸出電壓失真度，使thd≤1%（rs=rl=30ω時）。
（3）實現相位跟蹤功能：當fref在給定範圍內變化以及加非阻性負載時，均能保證uf與uref同相，相位偏差的絕對值≤5°。
（4）過流、欠壓故障排除後，裝置能自動恢復為正常狀態。
（5）其他。
1．本題中所有交流量除特別說明外均為有效值。
2．us採用實驗室可調直流穩壓電源，不需自製。
3．控制電路允許另加輔助電源，但應儘量減少路數和損耗。
4．dc-ac變換器效率，其中，。
5．基本要求（1）、（2）和發揮部分（3）要求從給定或條件發生變化到電路達到穩態的時間不大於1s。
6．裝置應能連續安全工作足夠長時間，測試期間不能出現過熱等故障。
7．製作時應合理設定測試點（參考圖1），以方便測試。
8．設計報告正文中應包括系統總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結果。完整的電路原理圖、重要的源程式和完整的測試結果用附件給出。
設計並製作乙個電能收集充電器，充電器及測試原理示意圖如圖1。該充電器的核心為直流電源變換器，它從一直流電源中吸收電能，以盡可能大的電流充入乙個可充電池。直流電源的輸出功率有限，其電動勢es在一定範圍內緩慢變化，當es為不同值時，直流電源變換器的電路結構，引數可以不同。
監測和控制電路由直流電源變換器供電。由於es的變化極慢，監測和控制電路應該採用間歇工作方式，以降低其能耗。可充電池的電動勢ec=3.
6v，內阻rc=0.1ω。
二、（1）在rs=100ω，es=10v～20v時，充電電流ic大於（es-ec）/（rs+rc）。
（2）在rs=100ω時，能向電池充電的es盡可能低。
（3）es從0逐漸公升高時，能自動啟動充電功能的es盡可能低。
（4）es降低到不能向電池充電，最低至0時，盡量降低電池放電電流。
（5）監測和控制電路工作間歇設定範圍為 0.1 s～5s。
（1）在rs=1ω，es=1.2v～3.6v時，以盡可能大的電流向電池充電。
（2）能向電池充電的es盡可能低。當es≥1.1v時，取rs =1ω；當es＜1.1v時，取rs =0.1ω。
（3）電池完全放電，es從0逐漸公升高時，能自動啟動充電功能（充電輸出端開路電壓＞3.6v，短路電流＞0）的es盡可能低。當es≥1.
1v時，取rs =1ω；當es＜1.1v時，取rs=0.1ω。
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