2007年电子设计大赛E题解析：开关稳压电源设计

"该资源是关于2007年电子设计大赛中的E题，即开关稳压电源的设计。讨论了方案选择、参数计算、控制方案以及其他相关细节，着重于电源性能指标的实现和优化，包括电压调整率、负载调整率、效率、过流保护以及输出电压、电流的测量和显示功能。" 开关稳压电源是一种重要的电力电子设备，它能够维持输出电压稳定，即使输入电压或负载电流发生变化。在这个电子设计大赛中，参赛者需要设计一个在不同工况下能保持稳定输出的开关稳压电源，并满足一系列严格的性能指标。 首先，设计的目标是创建一个输出电压可以在30V到36V之间调节，最大输出电流为2A的电源。电源的电压调整率（SU）需在输入电压U2变化15V到21V时保持在2%以内，而负载调整率（SI）则要求在电流IO从0变化到2A时不超过5%。此外，电源应具备低噪声特性，输出噪声纹波电压峰-峰值不超过1V，并且在特定条件下，其效率要达到70%以上。电源还需配备过流保护功能，当电流超过2.5±0.2A时自动触发。 在发挥部分，设计者被鼓励提升电源的性能。电压调整率应进一步降低至0.2%，负载调整率降低至0.5%，同时提高效率至85%。此外，电源应具有故障恢复功能，能在过流保护后自动恢复正常。更重要的是，电源需要有键盘设定输出电压的能力，可以以1V的步进值调整，并同时具备输出电压和电流的测量及数字显示功能。 设计过程中，参赛者不能使用成品的DC-DC变换器模块，但可以使用开关电源控制芯片。输入电压U2通过交流调压器调整，而DC-DC变换器及其控制电路必须仅从UIN端口获取电源，不能有额外的辅助电源输入。 这个设计挑战不仅要求参赛者理解开关稳压电源的基本原理，还涉及到电源的优化设计，包括控制策略、元器件选择以及电路布局等方面。同时，实现电压电流测量和显示功能也需要对数字信号处理和显示技术有一定了解。因此，这个设计题目综合考察了参赛者的理论知识和实践技能。