偶看新闻儿童单机游戏免费版:2010黑龙江省赛本科赛题：E题：LED照明用恒流电源变换器（本科组）
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/01 18:38:29
E题：LED照明用恒流电源变换器（本科组）
一、任务
设计并制作LED照明用具有直流恒流输出特性的隔离型电源变换器，为串联的10个LED（单管额定功率1W）供电，结构如下图所示。
二、要求
1．基本要求
（1）负载条件下，电源变换器为直流恒流输出特性，且输出电流IO可在150mA~350mA范围内可调；
（2）电压调整率Su≤1%：负载为10个LED，调整U1，使U2在32V
40V范围内变化时，IO变化不超过±1%；
（3）负载调整率SL≤1%：U2=36V，负载由5个LED增加至10个，IO变化不超过±1%；
（4）效率
≥70%：U2=36V、负载为10个LED、IO=300mA，电源变换器效率
≥70%；
（5）具有输出过压保护功能，动作电压为UO=（
）V。
2．发挥部分
（1）使变换器具有恒流限压特性：UO小于36V时为恒流输出；UO达到36V后为恒压输出，将UO稳定在（
）V；待UO降至36V以下则恢复恒流输出；
（2）在电源变换器交流输入侧加入功率因数校正电路，使其功率因数不低于0.95；
（3）LED亮度可随环境光线增强而自动降低：暗环境，负载为10个LED、IO=300mA条件下，环境变亮后IO减小至不大于200mA以下；
（4）具有输出电流的步进调整和测量、显示功能：步进值10mA，测量精度优于2%；
（5）具有交流侧开机冲击电流和EMI抑制功能；
（6）其他。
三、说明
1. 不得采用各种电源产品改制。整个作品由一路交流电源供电，不得使用任何其它电源为控制电路或驱动环节供电。电源变换器为隔离型，即交流供电侧与直流输出侧具有电气隔离，但不得再使用工频变压器。
2. 制作时考虑测试方便，须合理设置测试点。10支LED应安装在通用板（或PCB）上，做串联连接，并可方便改变接入个数（10个或5个）。
3. 电源变换器效率指直流输出功率与交流输入（U2处）有功功率之比。
4. 如果能完成发挥部分（1），基本要求（5）不必做自然得分。在做基本要求（5）或发挥部分（1）测试时，建议使用滑线变阻器作为负载。
4. 在发挥部分（3）中，只需改变对光敏元件的照度，自行设置明、暗两种照度即可。四、评分标准
项 目
主要内容
满 分
设计
报告
方案论证
比较与选择，方案描述（含总体框图）
4
电路与程序设计
电源变换器主回路与器件选择
控制电路或控制程序设计
保护电路设计
功率因数校正电路设计
自动调光电路设计，开机冲击电流和EMI
抑制电路设计
9
理论分析与计算
恒流控制方法与参数计算
隔离变压器的设计、计算
提高效率的方法
滤波参数计算
9
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果及其完整性
测试结果分析
5
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
3
总分
30
基本要求
完成第（1）项
6
完成第（2）项
12
完成第（3）项
12
完成第（4）项
15
完成第（5）项
5
总分
50
发挥
部分
完成第（1）项
8
完成第（2）项
15
完成第（3）项
8
完成第（4）项
8
完成第（5）项
6
其他
5
总分
50
一、任务
设计并制作LED照明用具有直流恒流输出特性的隔离型电源变换器，为串联的10个LED（单管额定功率1W）供电，结构如下图所示。
二、要求
1．基本要求
（1）负载条件下，电源变换器为直流恒流输出特性，且输出电流IO可在150mA~350mA范围内可调；
（2）电压调整率Su≤1%：负载为10个LED，调整U1，使U2在32V
40V范围内变化时，IO变化不超过±1%；（3）负载调整率SL≤1%：U2=36V，负载由5个LED增加至10个，IO变化不超过±1%；
（4）效率
≥70%：U2=36V、负载为10个LED、IO=300mA，电源变换器效率≥70%；（5）具有输出过压保护功能，动作电压为UO=（
）V。2．发挥部分
（1）使变换器具有恒流限压特性：UO小于36V时为恒流输出；UO达到36V后为恒压输出，将UO稳定在（
）V；待UO降至36V以下则恢复恒流输出；（2）在电源变换器交流输入侧加入功率因数校正电路，使其功率因数不低于0.95；
（3）LED亮度可随环境光线增强而自动降低：暗环境，负载为10个LED、IO=300mA条件下，环境变亮后IO减小至不大于200mA以下；
（4）具有输出电流的步进调整和测量、显示功能：步进值10mA，测量精度优于2%；
（5）具有交流侧开机冲击电流和EMI抑制功能；
（6）其他。
三、说明
1. 不得采用各种电源产品改制。整个作品由一路交流电源供电，不得使用任何其它电源为控制电路或驱动环节供电。电源变换器为隔离型，即交流供电侧与直流输出侧具有电气隔离，但不得再使用工频变压器。
2. 制作时考虑测试方便，须合理设置测试点。10支LED应安装在通用板（或PCB）上，做串联连接，并可方便改变接入个数（10个或5个）。
3. 电源变换器效率指直流输出功率与交流输入（U2处）有功功率之比。
4. 如果能完成发挥部分（1），基本要求（5）不必做自然得分。在做基本要求（5）或发挥部分（1）测试时，建议使用滑线变阻器作为负载。
4. 在发挥部分（3）中，只需改变对光敏元件的照度，自行设置明、暗两种照度即可。四、评分标准
项 目
主要内容
满 分
设计
报告
方案论证
比较与选择，方案描述（含总体框图）
4
电路与程序设计
电源变换器主回路与器件选择
控制电路或控制程序设计
保护电路设计
功率因数校正电路设计
自动调光电路设计，开机冲击电流和EMI
抑制电路设计
9
理论分析与计算
恒流控制方法与参数计算
隔离变压器的设计、计算
提高效率的方法
滤波参数计算
9
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果及其完整性
测试结果分析
5
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
3
总分
30
基本要求
完成第（1）项
6
完成第（2）项
12
完成第（3）项
12
完成第（4）项
15
完成第（5）项
5
总分
50
发挥
部分
完成第（1）项
8
完成第（2）项
15
完成第（3）项
8
完成第（4）项
8
完成第（5）项
6
其他
5
总分
50
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