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1、直流电子负载 一、 任务 电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。设计并制作一台电子负 载，有恒流和恒压两种方式，可手动切换。恒流方式时要求不论输入电压如何变 化（在一定的范围内） ，流过该电子负载的电流恒定，且电流值可设定。工作于恒 压方式时，电子负载端电压保持恒定，且可设定，流入电子负载的电流随被测直 流电源的电压变化而变化。 二、 要求 1. 基本要求 a. 负载工作模式：恒压（CV） 、恒流（CC）两种模式可选择 b. 电压设置及读出范围：1.00V-20.0V c. 电流设置及读出范围：100mA-3.00A d. 显示分辨率及误差：至少具有三位数，相对误差小于 5% 2.
2、 发挥部分 a. 增加恒阻模式（CR）模式 b. 扩大负载参数的设置及读出范围 c. 具有自动过载保护设计 三、 说明 a. 负载参数可调节设置，人工预置或数字程控皆可 b. 负载参数可数字化显示，两种负载参数（CVCC）同时显示 c. 实现原理可参考如下图 D 题 全自动交流调压器 一、任务在一些供电比较紧张地区，交流市电电压经常在 180240V 间上下波动， 供电不稳，对一些用电电器造成损害，要求设计并制作一个全自动的交流调压 器，要求调压器容量为 20KVA，系统框图如图 4： 交流输入 交流输出 交流 调调 压器 图 4 系统框图 二、具体指标与分值（理论设计满分100 分） 任 务
3、 要 求 分值 输入电压在 180220V 间上下波动，经调压器稳压后 输出电压可稳定在 220(10%)V。 具有电压、电流显示功能 电压稳定时间在 100ms1s 之内 基本部分 效率95% 50 实现调压器电压输出可调 20 输出电压精度控制在 5% 10 电流检测值误差控制在 1% 10 短路保护功能 5 发挥部分 其他扩展功能 5 三、说明 1.设计方案中不能使用单片机、可编程逻辑器件等可编程器件； 2.设计报告中应给出主要设计过程及各元器件参数及型号； 3.理论设计部分成绩由设计报告和现场答辩综合评定。 四、设计报告格式 1.设计报告统一使用 A4 纸张纵向打印。页边距除上边取 3
4、厘米外，其它使用 Word 的约定值（即下边 2.54 厘米，左右各 3.17厘米） 。装订位置在报告上 方，装订线距设计报告上端约 1.5厘米处。 2.设计报告章、节标题使用黑体小三号字体，正文使用宋体小四号字体。 行距设单倍行距。每页右下角标注页码。 3.设计报告封面应写明竞赛题目、参赛学院、参赛队号和队员姓名。 4.设计报告的图文篇幅限制为 15页以内（封面不计，单面打印） 。设计报 告第一页应为设计题目、300字以内的中文设计摘要，关键词 36个。设计报 告内容格式通常应包括下述内容： （1）引言：叙述对题目的理解，以及设计思路和特点。 （2）方案设计：叙述设计思路，总体方案组成和说明
5、，通常要提出两个方 案，并对两个方案进行比较，说明采用其中一个方案的理由。 （3）对各个组成部分作详细说明及参数计算，给出框图、电路原理图、软 件流程图。 （4）结论：叙述完成情况、未完成的原因、心得体会、存在的问题、进一 步努力的方向。 （5）附件：包括完整电路图、元器件清单列表、源程序清单等。非接触供电系统(B题) 一、 任务 在不采用专用器件（芯片）的前提下，设计一个非接触供电系统的电路， 使其实现对小型电器供电或充电等功能。 二、 要求 1 基本要求 用仿真软件对电路进行验证，使其满足以下功能： 1) 供电部分输入36V以下的直流电压，具有向多台电器设备非接触 供电的 功能。 2) 在
6、输出功率1W的条件下，转换效率15%3) 最大输出功率5W。 2 发挥部分 制作一个非接触供电系统的实物，使其完成以下功能： 1) 供电部分输入36V以下的直流电压，具有向至少一台电器设备非 接触供电的功能。 2) 在输出功率1W的条件下，转换效率10% 三、 说明 1设计报告必须包括建模仿真结果，发挥部分可以选作。 2因为有的竞赛题目不易进行建模仿真，参赛者可以针对两道不同题目分 别进行建模仿真与实物制作，评分时，仿真结果与实物制作各自的得分相加， 作为参赛者的最后总分。此时，只需要提交针对仿真结果的设计报告。 12V/220V逆变电源(E题) 一、 设计任务 设计一个12V/220V逆变电
7、源的电路。 二、 设计要求 1、基本要求 用仿真软件对电路进行验证，其满足的要求如下所示： 1) 输入12VDC； 2) 额定输出电压：Vo=220VAC； 3) 额定输出功率200W； 4) 输出有过压保护； 5) 输入有过压保护和过热保护； 2、发挥部分 制作一个12V/36V逆变电源的实物，使其完成以下功能： 1) 输入12VDC（可用汽车蓄电池提供）；2) 额定输出电压：Vo=36VAC； 3) 额定输出功率30W； 4) 输出有过压保护； 5) 有输入过压保护和过热保护； 三、 说明 1设计报告必须包括建模仿真结果，发挥部分可以选作。 2因为有的竞赛题目不易进行建模仿真，参赛者可以针
8、对两道不同题目分 别进行建模仿真与实物制作，评分时，仿真结果与实物制作各自的得分相加， 作为参赛者的最后总分。此时，只需要提交针对仿真结果的设计报告。 单相正弦波变频电源（A）一、任务 设计并制作一个单相正弦波变频电源，输出电压有效值为1536V可调， 最大负载电流有效值为1A，负载为电阻负载。变频电源框图如下图所示。 二、要求 1.基本要求 （1）输出频率范围为20Hz100Hz，且输出电压有效值为15V36V可调的单 相交流电； （2）输出电压波形应尽量接近正弦波，用示波器观察无明显失真； （3）当输入电压为198V242V，负载电流有效值为0.51A时，输出电压有 效值应保持在15V，误
9、差的绝对值小于5%； （4）具有过流保护(输出电流有效值达1.5A时动作)，保护时自动切断输入交 流电源。 2.发挥部分 （1）当输入电压为198V242V，负载电流有效值为0.51A时，输出电压有 效值应保持在15V，误差的绝对值小于2%； 显示（2）设计制作具有测量、显示该变频电源输出电压、电流、频率和功率的电路， 测量误差的绝对值小于5%； （3）其它。 三、说明 1.不能使用产生SPWM（正弦波脉宽调制）波形的专用芯片； 2.必要时，可以在隔离变压器前使用自耦变压器调整输入电压；可用滑动变阻 器或电阻箱模拟负载； 3.输出功率可通过电流、电压的测量值计算。 四、评分标准 项目 满分 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计 算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据 及测试结果分析 50 基本要 求 实际完成情况 50 完成第（1）项 20 完成第（2）项 24 发挥部 分 其它 6
