2016
年天津市
TI
杯大学生电子设计竞赛
D
题:单相正弦波变频电?/p>
1
?/p>
任务
设计并制作一个单相正弦波变频电源,其原理框图如图
1
所示。变压器输入电压
U1=220V
,变频电源输出交流电?/p>
UO
?/p>
36V
,额定负载电?/p>
IO
?/p>
2A
,负载为电阻性负载?/p>
?/p>
1
单相正弦波变频电源原理框?/p>
2
?/p>
要求
?/p>
1
?/p>
输出频率范围?/p>
20Hz~100Hz
?/p>
UO=36±0.1V
的单相正弦波交流电。(
15
分)
?/p>
2
?/p>
输出频率
fO=50±0.5Hz
,电?/p>
IO=2±0.1A
时,使输出电?/p>
UO=36±0.1V
。(
10
分)
?/p>
3
?/p>
负载电流
IO
?/p>
0.2
?/p>
2A
范围变化时,负载调整?/p>
SI?.5%
。(
15
分)
?/p>
4
?/p>
负载电流
IO=2A
?/p>
U1
?/p>
198V
?/p>
242V
范围变化时,电压调整?/p>
SU?.5%
。(

15
分)
?/p>
5
?/p>
具有过流保护,动作电?/p>
IO(th)=2.5±0.1A
,保护时自动切断输入交流电源?/p>
?/p>
1
0
分)
?/p>
6
?/p>
IO=2A
?/p>
UO=36V
时,输出正弦波电压的
THD?%
。(
15
分)
?/p>
7
?/p>
IO=2A
?/p>
UO=36V
时,变频电源的效率达?/p>
90%
。(
15
分)
?/p>
8
?/p>
其他。(
5
分)
?/p>
9
?/p>
设计报告?/p>
20
分)
3
?/p>
说明
?/p>
1
?/p>
变频电源系统(包括辅助电源)供电仅由变压器输?/p>
U2
提供?/p>
?/p>
2
?/p>
题中交流参数均为有效值?/p>
SI=UOI2-UOI1
?/p>
100%UOI1
?/p>
3
?/p>
本题定义:负载调整率,其?/p>
UOI1
?/p>
IO=0.2A
时的输出电压?/p>
UOI2
?/p>
IO=2.0A
时的输出电压?/p>
SU=UOU2-UOU1
?/p>
100%UOU1
?/p>
4
?/p>
本题定义:电压调整率?/p>
UOU1
?/p>
U1=198V
时的输出电压?/p>
UOU2
?/p>
U1=242V
时的输出电压?/p>
?/p>
5
?/p>
辅助电源可购买电源模块(亦可自制),作为作品的组成部分,测试时,不再另行提供稳压电源?/p>
?/p>
6
?/p>
效率测量时,可采用功率分析仪或电参数测量仪测量,损耗应包括辅助电源损耗,
效率
η=POP2
?/p>
P O
为变频电源输出功率,
P2
为变压器输出功率?/p>
?/p>
7
?/p>
制作时需考虑测试方便,合理设置测试点?/p>