开关稳压电源(E题)
【本科组】
一、任务
设计并制作如图1所示的开关稳压电源.
图1电源框图
二、要求
在电阻负载条件下,使电源满足下述要求:
1．基本要求
(1) 输出电压UO可调范围:30V~36V;
(2) 最大输出电流IOmax:2A;
(3) U2从15V变到21V时,电压调整率SU≤2%(IO=2A);
(4) IO从0变到2A时,负载调整率SI≤5%(U2=18V);
(5) 输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V(U2=18V,UO=36V,IO=2A);
(6) DC-DC变换器的效率 ≥70%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);
(7) 具有过流保护功能,动作电流IO(th)=2.5±0.2A;
2．发挥部分
(1) 进一步提高电压调整率,使SU≤0.2%(IO=2A);
(2) 进一步提高负载调整率,使SI≤0.5%(U2=18V);
(3) 进一步提高效率,使 ≥85%(U2=18V,UO=36V,IO=2A);
(4) 排除过流故障后,电源能自动恢复为正常状态;
(5) 能对输出电压进行键盘设定和步进调整,步进值1V,同时具有输出电压、电流的测量和数字显示功能.
(6) 其他.
三、说明
(1) DC-DC变换器不允许使用成品模块,但可使用开关电源控制芯片.
(2) U2可通过交流调压器改变U1来调整.DC-DC变换器(含控制电路)只能由UIN端口供电,不得另加辅助电源.
(3) 本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分,要求用带宽不小于20MHz模拟示波器(AC耦合、扫描速度20ms/div)测量UOPP.
(4) 本题中电压调整率SU指U2在指定范围内变化时,输出电压UO的变化率;负载调整率SI指IO在指定范围内变化时,输出电压UO的变化率;DC-DC变换器效率h=PO/ PIN,其中PO＝UOIO,PIN＝UINIIN.
(5) 电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间(测试期间,不能出现过热等故障).
(6) 制作时应考虑方便测试,合理设置测试点(参考图1).
(7) 设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果.完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出.
四、评分标准
