608 2021年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 (1)11月4日8：00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题：高 职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 (2)参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 (3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身 份的有效证件（如学生证）随时备查。 (4)每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。 (5)竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计 制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参 赛队取消评审资格。 (6)11月7日20：00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 三相AC-DC变换电路(B题) 【本科组】 一任务 设计并制作图1所示的三相AC-DC变换电路，该电路的直流输出电压U。 应稳定在36V,直流输出电流1o额定值为2A。 UA Q 邺 16 U AC-DC 0 变压器 0 变换电路 Uo uc ue 0- 图1三相AC-DC变换电路原理框图 二要求 1.基本要求 (1)交流输入线电压U=28V,Io=2A时，U。=36V±0.1V。 (2)当U=28V,1。在0.1A~2.0A范围内变化时，负载调整率S≤0.3% (3)当1=2A,U在23V~33V范围内变化时，电压调整率Su≤0.3%。 (4)在U=28V,1。=2A,U。=36V条件下，AC-DC变换电路的效率n不低 于85%. 2.发挥部分 (1)在U=28V,I=2A,U=36V条件下，AC-DC变换电路输入侧功率因 B.1/3
B - 1 / 3 2021 年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）11 月 4 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高 职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。 （2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。 （3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身 份的有效证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。 （5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计 制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参 赛队取消评审资格。 （6）11 月 7 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。 三相 AC-DC 变换电路（B 题） 【本科组】 一 任务 设计并制作图 1 所示的三相 AC-DC 变换电路，该电路的直流输出电压 Uo 应稳定在 36V，直流输出电流 Io额定值为 2A。 图 1 三相 AC-DC 变换电路原理框图 二 要求 1. 基本要求 （1）交流输入线电压 Ui=28V，Io=2A 时，Uo=36V±0.1V。 （2）当 Ui=28V，Io在 0.1A～2.0A 范围内变化时，负载调整率 SI ≤ 0.3%。 （3）当 Io=2A，Ui 在 23V～33V 范围内变化时，电压调整率 SU ≤ 0.3%。 （4）在 Ui=28V，Io=2A，Uo=36V 条件下，AC-DC 变换电路的效率 η 不低 于 85%。 2. 发挥部分 （1）在 Ui=28V，Io=2A，Uo=36V 条件下，AC-DC 变换电路输入侧功率因
数不低于0.99。 (2)在U=28V,Io=2A,U。=36V条件下，AC-DC变换电路的效率n不低 于95%。 (3)三相ACDC变换电路能根据数字设定自动调整功率因数，功率因数 调整范围为0.90~1.00，误差绝对值不大于0.02。 (4)其他。 三说明 (1)图1中的变压器由三相自耦调压器和三相隔离变压器组合构成，变压 器原、副边侧均为三相对称交流电。变压器原边电压较高，请务必注意安全。 (2)题中所有交流电压、电流参数均为有效值，AC-DC变换电路效率 ,其中B=U,=5U4cosp。 n=P (3)本题定义：1)负载调整率S= 。-Ux100%,其中Uo1为1.0.1A 时的直流输出电压，U2为I。=2A时的直流输出电压；2)电压调整 率Su= 。-U×100%,Uo1为U=-23V时的直流输出电压，Ua为U=33V 36 时的直流输出电压。 (4)AC-DC变换电路的直流辅助电源作为变换电路的组成部分，可购买电 源模块（亦可自制），由图1中的变压器供电，其耗能应计入AC-DC变换电路 的效率计算中。测试现场不另行提供其他交、直流电源。 (5)制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，参考图1。 (6)本题测试统一使用功率分析仪。 B-.2/3
B - 2 / 3 数不低于 0.99。 （2）在 Ui=28V，Io=2A，Uo=36V 条件下，AC-DC 变换电路的效率 η 不低 于 95%。 （3）三相 AC-DC 变换电路能根据数字设定自动调整功率因数，功率因数 调整范围为 0.90~1.00，误差绝对值不大于 0.02。 （4）其他。 三 说明 （1）图 1 中的变压器由三相自耦调压器和三相隔离变压器组合构成，变压 器原、副边侧均为三相对称交流电。变压器原边电压较高，请务必注意安全。 （2）题中所有交流电压、电流参数均为有效值，AC-DC 变换电路效率 o i P P ，其中 ， 。 （3）本题定义：1）负载调整率 ，其中 Uo1 为 Io=0.1A 时 的 直 流 输 出 电 压 ， Uo2 为 Io=2A 时 的 直 流 输 出 电 压 ； 2 ） 电 压 调 整 率 ，Uo1 为 Ui =23V 时的直流输出电压，Uo2 为 Ui =33V 时的直流输出电压。 （4）AC-DC 变换电路的直流辅助电源作为变换电路的组成部分，可购买电 源模块（亦可自制），由图 1 中的变压器供电，其耗能应计入 AC-DC 变换电路 的效率计算中。测试现场不另行提供其他交、直流电源。 （5）制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，参考图 1。 （6）本题测试统一使用功率分析仪。 P U I o o o i i i P U I 3 cos o2 o1 I o1 100% U U S U o2 o1 U 100% 36 U U S
四评分标准 项目 主要内容 满分 方案论证 比较与选择，方案描述 3 理论分析与计算 提高效率方法，功率因数调整方法， 稳压控制方法 6 主回路与器件选择，控制电路与控制 设计 电路与程序设计 程序 6 报告 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 3 设计报告结构及规范性 摘要，设计报告正文结构，公式、图 表的规范性 2 总分 20 完成第(1)项 10 基本 完成第(2)项 15 要求 完成第(3)项 15 完成第(4)项 10 总分 50 完成第（1)项 15 完成第(2)项 15 发挥 完成第(3)项 15 部分 其他 5 总分 50 B.3/3
B - 3 / 3 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 3 理论分析与计算 提高效率方法，功率因数调整方法， 稳压控制方法 6 电路与程序设计 主回路与器件选择，控制电路与控制 程序 6 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 3 设计报告结构及规范性 摘要，设计报告正文结构，公式、图 表的规范性 2 总分 20 基本 要求 完成第（1）项 10 完成第（2）项 15 完成第（3）项 15 完成第（4）项 10 总分 50 发挥 部分 完成第（1）项 15 完成第（2）项 15 完成第（3）项 15 其他 5 总分 50