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[考题]开关稳压电源（本科组）
一、任务
设计并制作如图1所示的开关稳压电源。
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
输出电压UO可调范围：30V～36V；
最大输出电流IOmax：2A；
U2从15V变到21V时，电压调整率SU≤2%（IO=2A）；
IO从0变到2A时，负载调整率SI≤5%（U2=18V）；
输出噪声纹波电压峰-峰值UOPP≤1V（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；
DC-DC变换器的效率y≥70%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；
具有过流保护功能，动作电流IO（th）=2.5±0.2A；
2．发挥部分
进一步提高电压调整率，使SU≤0.2%（IO=2A）；
进一步提高负载调整率，使SI≤0.5%（U2=18V）；
进一步提高效率，使y≥85%（U2=18V,UO=36V,IO=2A）；
排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态；
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。
其他。
三、说明
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。
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。
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。
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。
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）。
制作时应考虑方便测试，合理设置测试点（参考图1）。
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
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项 目 |
应包括的主要内容或考核要点 |
满 分 |
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设计
报告 |
方案论证 |
DC-DC主回路拓扑；控制方法及实现方案；提高效率的方法及实现方案 |
8 |
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电路设计
与参数计算
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主回路器件的选择及参数计算；控制电路设计与参数计算；效率的分析及计算；保护电路设计与参数计算；数字设定及显示电路的设计 |
20 |
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测试方法与数据 |
测试方法；测试仪器；测试数据
(着重考查方法和仪器选择的正确性以及数据是否全面、准确) |
10 |
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测试结果分析 |
与设计指标进行比较，分析产生偏差的原因，并提出改进方法 |
5 |
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电路图及设计文件 |
重点考查完整性、规范性 |
7 |
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总分 |
50 |
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基本要求 |
实际制作完成情况 |
50 |
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发挥
部分 |
完成第（1）项 |
10 |
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完成第（2）项 |
10 |
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完成第（3）项 |
15 |
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完成第（4）项 |
4 |
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完成第（5）项 |
6 |
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其他 |
5 |
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总分 |
50 |
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