LED不间断电源控制器(B题)

参赛注意事项

（1）2016年8月31日8:00竞赛正式开始。

（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（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进行独立设计和制作，不得以任何方式与他人交流，

包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 （6）2016年9月3日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

LED不间断电源控制器（B）

一、任务

设计并制作一个控制LED灯组的驱动变换器，采用蓄电池为备用电源。实现LED灯的不间断驱动以及LED灯的短路和断路故障保护控制，安全指示灯用10个LED构成（单管额定功率1W）。系统结构如图1所示。

图1 系统结构图

二、要求

1．基本要求

24V直流电源供电工作模式：

（1）LED工作电流分300mA、500mA、700mA三档步进可调，i2电流控制精度优于5%。

（2）LED工作电流为700mA时，LED电源变换器效率η1≥80%。计算公式如下：

1u2i2100% u1i1（3）LED工作电流为700mA时，当两组并联LED的某一只LED发生短路时，能自动将电流i2调节为150mA，并设置报警灯指示。

（4）LED工作电流为300mA时，当两组并联LED的某组发生断路时，能自动将电流i2调节为150mA，并设置报警灯指示。

24V直流电源和备用电源切换功能：

（5）LED工作驱动电流为300mA时，当24V直流电源母线断电后，系统自动切换至蓄电池供电（电源变换器要能反向将铅酸蓄电池的12V电压升高至24V），输出驱动电流保持不变。

（6）当24V直流电源母线恢复由外电源供电后，系统将自动切换至24V直流电源供电工作模式，输出驱动电流保持不变。

2.发挥部分

（1）蓄电池充电功能：该变换器要能在正常直流母线有电的情况下定期自动检测铅酸蓄电池的端电压，若其小于某一值（X）则对之进行充电，充电模式为先恒流充电，充至端电压为某一值（Y）时改为恒压充电模式，至充电电流降为某一值（Z）时结束充电；（X、Y、Z参数自定）。

（2）LED工作电流为700mA时，LED电源变换器效率大于η1≥90%。 （3）LED工作电流在300mA~700mA之间连续可调，电流分辨率小于5mA； （4）其他

三、说明

1. 不得采用电源成品改制。

2. 电路设计和制作中可以采用某个集成控制芯片来设计和搭建电路，但不可以采用其已经完整设计好的电源模块成品。

3. 合理设置电压、电流测试点，方便测试。

四、评分标准

项 目 内 容 方案比较与选择、描述。 主电路、控制电路原理设计，器件选择等。 器件参数选择及计算；控制方法与参数设计；效率设计报告 提高方法设计等。 （8页A4纸） 测试方案设计与测试条件；测试结果及其完整性；测试结果分析等。 摘要、图表的规范；正文结构等。 分项满分值合计 完成第（1）项 完成第（2）项 完成第（3）项 基本要求 完成第（4）项 完成第（5）项 完成第（6）项 分项满分值合计 完成第（1）项 完成第（2）项 发挥部分 完成第（3）项 完成第（4）项 分项满分值合计 总 分

得 分 2 5 5 5 3 20 8 8 8 8 10 8 50 20 13 12 5 50 120