LED照明用恒流电源变换器(F题)

2011年武汉大学电子设计模拟赛试题参赛注意事项（1）2011年 8月6日 8:00模拟赛正式开始。 （2）参赛队讨论后需要填写选题表内容，8月6中午 12:00之前将填写好的选题表交102办公室保存。 （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）参赛队必须在学校指定的竞赛场地内（104实验室）进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流（师兄师姐除外）。 （6）2011年 8月 10日 20:00竞赛结束，上交设计报告和制作实物。F题：LED照明用恒流电源变换器一、任务 设计并制作LED照明用具有直流恒流输出特性的隔离型电源变换器，为串联的10个LED（单管额定功率1W）供电，结构如下图所示。二、要求1基本要求（1）负载条件下，电源变换器为直流恒流输出特性，且输出电流IO可在150mA350mA范围内可调； （2）电压调整率Su1%：负载为10个LED，调整U1，使U2在32V40V范围内变化时，IO变化不超过1%；（3）负载调整率SL1%：U2=36V，负载由5个LED增加至10个，IO变化不超过1%； （4）效率70%：U2=36V、负载为10个LED、IO=300mA，电源变换器效率70%；（5）具有输出过压保护功能，动作电压为UO=（）V。2发挥部分（1）使变换器具有恒流限压特性：UO小于36V时为恒流输出；UO达到36V后为恒压输出，将UO稳定在（）V；待UO降至36V以下则恢复恒流输出；（2）在电源变换器交流输入侧加入功率因数校正电路，使其功率因数不低于0.95； （3）LED亮度可随环境光线增强而自动降低：暗环境，负载为10个LED、IO=300mA条件下，环境变亮后IO减小至不大于200mA以下；（4）具有输出电流的步进调整和测量、显示功能：步进值10mA，测量精度优于2%；（5）具有交流侧开机冲击电流和EMI抑制功能；（6）其他。三、说明1. 不得采用各种电源产品改制。整个作品由一路交流电源供电，不得使用任何其它电源为控制电路或驱动环节供电。电源变换器为隔离型，即交流供电侧与直流输出侧具有电气隔离，但不得再使用工频变压器。2. 制作时考虑测试方便，须合理设置测试点。10支LED应安装在通用板（或PCB）上，做串联连接，并可方便改变接入个数（10个或5个）。3. 电源变换器效率指直流输出功率与交流输入（U2处）有功功率之比。4. 如果能完成发挥部分（1），基本要求（5）不必做自然得分。在做基本求（5）或发挥部分（1）测试时，建议使用滑线变阻器作为负载。在发挥部分（3）中，只需改变对光敏元件的照度，自行设置明、暗两种照度即可。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（含总体框图）4电路与程序设计电源变换器主回路与器件选择控制电路或控制程序设计保护电路设计功率因数校正电路设计自动调光电路设计，开机冲击电流和EMI抑制电路设计9理论分析与计算恒流控制方法与参数计算隔离变压器的设计、计算提高效率的方法滤波参数计算9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5设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性3总分30基本要求完成第（1）项6完成第（2）项12完成第（3）项1