以模块程序准确无误后，然后集成检测。 5．1．3系统测试

把软件与硬件相结合，检测本系统的性能是否满足题目要求。需要测量输入端、输出端电压、电流，负载端的电压。根据电路的示意图，从电路中各点引出接线端子，电压测量可以直接在被测点两端并联，用来检测并记录分析系统各个指标。电流测量用电流探测器检测输入，输出端的电流。对各组数据进行分析是否满足题目标准，如果偏离预定值就及时修改软件程序，并再次调试，直到系统达到题目的各项指标。

交流220v AV 整流桥 A V 开关管 负载 V 图10电路测试方案示意图

5．1．4测试条件与测试仪器

测试条件：检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊，电路无短路，整个系统能够持续工作。

直流电压测试采用数字万用表，型号VICTOR VC890C+，测试精度：0.01V 直流电流测试采用电流探测器，型号：Tektronix A622，测试精度：0.01A 输出波形纹波测试采用数字示波器，型号：OWONSmartDS6062 输出电压及电流波形测试采用模拟示波器，型号：OWON AG 1022 电源提供采用稳压源，型号：TDR3005-2D，测试精度：0.1V

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5．2测试结果及其完整性

5．2．1测试结果（基本要求测试） （1）系统额定工作状态

系统输出电压即负载两端电压UO=36.05V

系统输出电流即负载上的电流IO=2.0A 输出功率P?IO?UO=72.10W

（2）当Us=24V，Io在0.2A～2.0A范围内变化时，负载的调整率

SI?U02?U01?100% U01 (a) Io1=0.2A，Uo1=35.90V

(b) Io2=2.0A，Uo2=36.05V

SI?U02?U01?100% U01

Io1 Uo1 Io2 2 .0A 2 .0A 2 .0A Uo2 负载调整率 0.4% 0.02% 0.3% 0.2A 0.2 A 0.2 A 35.90 35.99 35.90 36.05V 36.00V 36.01V SI=(SI1+SI2+SI3)/3=0.2%

通过多次测量，在输入电压为24V，输出电流Io在0.2A～2.0A范围内变化的情况下，负载的调整率为0.2%，满足题目的要求。 （3）当Io=2A，Us在20V～30V范围内变化时，电压的调整率

SU?U02?U01?100%。 U01 （a）Us= 20V，Uo1=36.40V （b）Us= 30V，Uo2=36.80V

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Us1 20V 20V 20V Uo1 Us2 Uo2 电压调整率 0.5% 0% 0.5% 36.1V 36.0V 35.9V 30V 30V 30V 35.9V 36.0V 36.1V

Su=（Su1 +Su2+ Su3）/3=0.3%

通过多次测量，在输出电流为2A，输出电流Us在20V～30V范围内变化的情况下，负载的调整率为0.3%，满足题目要求。

（4）额定输出功率工作状态下，系统的效率

电源效率是输出功率与输入功率的比值，计算公式为??

Uo Io Us Is Po Ps η 36V 2A 24 V 3.5A 72W 84W 0.875 36V 1.50 A 20 V 3.10 A 54 W 62 W 0.870 36V 1.25 A 15 V 3.83 A 45 W 57.45 W 0.783 36V 1.12 A 10 V 6.21 A 40.32 W 62.1 W 0.649 UO?IO

UI?II

（5）具有输出过流保护功能，当输出电流大于2.42A时，继电器动作切断主电路。

5．2．2测试结果（发挥部分测试）

实现功率因数校正， 在Us=24V，Io=2A，Uo=36V条件时，交流输入侧功率因

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数cos??cosU0I0UI，Ui=24V，Ii=3.40A， cos??00=0.88大致满足题目的要求。 UiIiUiIi在Us=24V，Io=2A，Uo=36V的条件下，测得输入电流Is= 3.5A ，AC-DC变换电路的效率为85%，满足题目要求。

5．3测试结果与分析

本系统用应用功率因数校正技术（power factor correction，PFC），用全控开关器件

构成的开关电路对输入电流的波形进行控制，使之成为与电源电压同相的正弦波，功率因数能够高达0.995，根据以上数据，由此可以得出以下结论：

（1）.系统通过电压、电流霍尔采样，送到单片机进行PI运算，使电流跟随电压变化，实现对功率因数的校正，由以上数据可以得到，本系统能够很好的调节输出电压使之稳定在额定范围内。

（2）.由测量数据可得出，本变换电路的效率可以达到90%以上，验证了本系统的高效转换特性，降低系统的运行成本。

（3）电流变化速度很快，单片机的采样频率有限，不能及时跟上变化引起采样误差，功率因数达不到理论上的1。

（4）在硬件焊接方面，布局不够协调，各个元器件会相互干扰，影响信号的采集与处理。

（5）用互感器对采样电路中采样，互感器的变比会随电路的电压、电流改变而改变，导致输入信号误差，在测量功率时与实际值有偏差。

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6.附录1

一、设计任务

设计并制作如图1所示的单相AC-DC变换电路。输出直流电压稳定在36V，输出电流额定值为2A。

二、技术指标 1.基本要求

（1）在输入交流电压Us=24V、输出直流电流Io=2A条件下，使输出直流电压 Uo=36V±0.1V。

（2）当Us=24V，Io在0.2A～2.0A范围内变化时，负载调整率SI ≤ 0.5%。 （3）当Io=2A，Us在20V～30V范围内变化时，电压调整率SU ≤ 0.5%。 （4）设计并制作功率因数测量电路，实现AC-DC变换电路输入侧功率 因数的测量，测量误差绝对值不大于0.03。

（5）具有输出过流保护功能，动作电流为2.5A±0.2A。 2. 发挥部分

（1）实现功率因数校正，在Us=24V，Io=2A，Uo=36V条件下，使AC-DC变换电路交流输入侧功率因数不低于0.98。

（2）在Us=24V，Io=2A，Uo=36V条件下，使AC-DC变换电路效率不低于95%。 （3）能够根据设定自动调整功率因数，功率因数调整范围不小于0.80~1.00， 态误差绝对值不大于0.03。 （4）其他。

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