单相在线式不间断电源（B 题）--2020 年TI 杯大学生电子设计竞赛

Posted 2021-05-19 行走的皮卡丘

单相在线式不间断电源（B 题）–2020 年TI 杯大学生电子设计竞赛

文章目录

• 单相在线式不间断电源（B 题）--2020 年TI 杯大学生电子设计竞赛
• 1、任务
• 2、要求
• 3、说明
• 4、加油，冲冲冲

1、任务

设计并制作交流正弦波在线式不间断电源（UPS），结构框图如图 1 所示。

图 1 在线式不间断电源原理框图

2、要求

(1) 交流供电，U1=36V，输出交流电流 Io=1A 时，输出交流电压 Uo=30V±0.2V，频率 f =50±0.2Hz。 （10 分）

(2) 交流供电，U1=36V，Io在 0.1A～1.0A 范围变化，负载调整率 Si ≤0.5%。（20 分）

(3) 交流供电，Io=1A，U1 在 29V～43V 范围内变化，电压调整率 Su≤0.5%。（20 分）

(4) 在要求(1)条件下，不间断电源输出电压为正弦波，失真度 THD≤2%。 （15 分）

(5) 断开交流电源，即时切换至直流（储能器件侧）供电，Ud=24V，输出交流电流I*o=1A 时，输出交流电压 Uo=30V±0.2V，频率 f =50±0.2Hz。 （10 分）

(6) 直流供电，Ud=24V，在 Uo=30V，Io=1A 的条件下，使在线式不间断电源效率 ƞ 尽可能高。 （20 分）

(7) 其他 （5 分）

(8) 设计报告 （20 分）

3、说明

（1）作品不得使用相关产品改制。

（2）图 1 中的变压器由自耦变压器和隔离变压器构成。

（3）题中所有交流参数均为有效值。

（4）本题定义：负载调整率 S**I= ǀUo(0.1A)-Uo(1A) ǀ/30、电压调整率 S**U = ǀUo(43V)-Uo(29V) ǀ/30、效率 η = (UoIo)/(UdId)；其中 Uo(0.1A)、Uo(1A)分别为负载调整率测试时，输出电流 Io为 0.1A、1A时所对应的输出电压 Uo；其中 Uo(43V)、Uo(29V)分别为电压调整率测试时，输入电压 U1 为 43V、29V 时所对应的输出电压 Uo。

（5）图 1 中的储能器件（蓄电池等）用直流稳压电源代替。

（6）制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，如图 1 所示。

（7）为保证运行、测试安全，作品应具备必要的过压、过流保护功能。

4、加油，冲冲冲