TI杯邀请赛：LED恒流电源设计挑战

2010年TI杯邀请赛是一场针对电子工程和嵌入式系统竞赛的活动，参与者需要利用提供的元件清单和设备完成一系列挑战。比赛的核心任务是设计一个LED照明用恒流电源变换器，其目标是为串联的10个单管额定功率为1W的LED提供稳定的直流恒流供电，并满足特定性能指标。 参赛者需要使用的基本工具和设备包括： 1. 高精度的测量设备，如50MHz双通道数字示波器、双路可调直流稳压电源、函数信号发生器、通用双踪示波器、秒表和卷尺等，用于电路设计和调试过程中的信号分析和时间测量。 2. 主要元器件清单涵盖单片机最小系统（如MSP430 Launchpad开发板）、坐标纸、直流电机、光电子元件、无线通信模块、小容量电容器、激光笔和显示屏等，这些都是实现电路功能的关键组件。 3. TI公司提供的元件包括光敏元件、高亮度LED元件以及波长600-1000nm的LED和光电接收元件，这些在LED电源变换器的设计中必不可少。 具体到比赛任务A，参赛者需完成以下要求： - **基本要求**：确保电源变换器在负载变化时保持恒定电流输出，电流范围在150mA~350mA。电压调整率应小于或等于1%，即使在32V~40V的电压变化范围内，电流波动也需控制在±1%以内。负载调整率也要小于1%，当负载从5个LED增加到10个时，电流变化同样不超过±1%。此外，变换器的效率需达到70%或更高，当U2=36V，IO=300mA时。 - **发挥部分**：设计一个能实现恒流限压特性的电路，当输出电压UO低于36V时维持恒流输出，达到36V后转为恒压输出并稳定在某一电压值。当UO下降至36V以下，电源恢复恒流模式。同时，还要在变换器交流输入侧加入功率因数校正电路，提高其功率因数至0.95以上。最后，要实现LED亮度的环境自适应，即在暗环境中，LED电流为300mA，随着环境光线增强，电流自动降低到200mA以下。 整个比赛旨在考察参赛者的电子设计能力、理论知识应用、问题解决技巧以及创新思维，同时也强调了实际操作和硬件调试技能在工程实践中的重要性。通过参与这样的比赛，参赛者可以提升自己的专业技能，并为未来的职业生涯打下坚实的基础。