电子设计大赛：高效直流稳定电源实现与优化

"电子设计大赛要求参赛者设计一款高效直流稳定电源，该电源需具备稳压和稳流功能。在不同输入电压下，电源需保持稳定的输出电压和电流，并达到特定的调整率、效率和噪声纹波指标。此外，电源还需具备数字显示、步进调整及保护功能，不允许使用成品电源模块，且整个系统仅能由输入电压UI供电。" 在本次电子设计大赛的C题中，参赛者面临的主要任务是设计一款直流稳定电源，它需要在输入电压13至16V范围内工作，提供5至10V的可调输出电压，并能输出最大1.5A的电流。电源的核心要求包括： 1. **电压调整率**：在1A输出电流和13至16V输入电压条件下，电压调整率不超过0.5%。 2. **负载调整率**：在15V输入电压，输出电流从0到1A变化时，负载调整率须小于1%。 3. **输出噪声纹波电压**：在15V输入，5V输出，1.5A电流情况下，纹波电压应低于100mV。 4. **效率**：整机效率至少为70%，同样是在15V输入，5V输出，1.5A电流条件下。 对于稳流电源部分，设计要求包括： 1. **电流调整率**：在1A，13至16V输入，5Ω负载条件下，电流调整率不超过1%。 2. **负载调整率**：在15V输入，1A输出，负载在1Ω至5Ω变化时，负载调整率应小于2%。 3. **输出噪声纹波电流**：在15V输入，10V输出，1.5A电流情况下，纹波电流应低于30mA。 发挥部分对稳压和稳流电源提出了额外的挑战： - 稳压电源需增加数字显示和设定功能，输出电压步进调整精度要达到5mV，同时要实现过流保护，设定动作电流为2.0±0.2A，提高效率至85%，并将噪声纹波电压降至10mV。 - 稳流电源应具有数字显示和设定电流功能，步进调整精度为2mA，增加过压保护，设定动作电压为11±0.5V，同样提升效率至85%，并降低输出噪声纹波电流至10mA。 设计时需要注意，稳定电源不允许使用现成的模块，控制器电源除外。整个系统不能有额外辅助电源，只依赖输入电压UI运行。输出噪声纹波电压和电流的测量需要使用交流毫伏表来确定其非直流成分。