开关稳压电源

一、任务

设计并制作如图1所示的开关稳压电源。

开关稳压电源IINIOUIN隔离U1=220VAC变压器U2=18VAC整流滤波DC-DC变换器UORL 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=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

项 目 方案论证 电路设计 与参数计算 设计 报告 测试方法与数据 测试结果分析 应包括的主要内容或考核要点 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 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 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) 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 满 分 3 6 5 3 3 20 50 电路图及设计文重点考查完整性、规范性 件 总分 基本要求 完成第（1）项 完成第（2）项 完成第（3）项 完成第（4）项 完成第（5）项 其他 总分 实际制作完成情况 发挥 部分 10 10 15 4 6 5 50