去的竞赛中，电源类赛题共有九道题目口。４］：（１）
简易数控直流电源（１９９４年Ａ题）；（２）直流稳压 电源（１９９７年Ａ题）；（３）数控直流电流源（２００５
电源（２０１０年Ｉ题）。尽管竞赛的赛题种类不同， 但是它们都有相通的地方，本文希望能通过对电源 类题目及赛前准备的分析起到以点带面的作用，对 其他类的竞赛题目的赛前准备和训练有所借鉴和帮
２．１
关电源模块并联供电系统”涉及并联均流控制技
术；“单相ＡＣ—ＤＣ变换电路”涉及自动功率因数 校正技术。这些电源技术都是近些年业界研究的热 点，要想实现这些技术需要具有较高的软硬件设计 水平和掌握较好的算法设计基础。 通过近几届的赛题分析，可得到电源类赛题所 涉及的主要知识点和技术。
１．１
电源基础知识的准备 电源类题目具有实用性强、综合性强、技术水
相差很大。针对具体的设计，仅仅靠课堂上的知识
一些赛题会包含这方面的内容，如２００７年本科 组Ｅ题“开关稳压电源”要求测量输出电压和电流。
２．５根据往届的赛题做预测 １）还有哪些电源类的赛题在竞赛中没有出现 过？如大功率电流源与电子负载等，在训练过程中 可事先做一做。 ２）已经出现过的一些赛题，考虑一下哪些可
ａｎｄ ｐｒｅ—ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ ｃａｔｅｇｏｒｉｃｓ ｉｔｅｍｓ．ｉｎ ｏｒｄｅｒ
ｍａｋｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｈｅｌｐ ｆｏｒ
ＮＵＥＤＣ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎａｔｉｏｎａｌ ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｃｏｎｔｅｓｔ；ｐｏｗｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－；ｐｏｗｅｒ ｃａｔｅｇｏｒｉｃｓ ｉｔｅｍ；ｐｒｅ—ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｒａｉｎｉｎｇ
路（２０１３年Ａ题）。可以看到，从２００５年开始，每 届都至少会有一道电源类的题目。另外，在全国竞
赛的间歇年，各省举办的省级大学生电子设计竞赛 中电源类题目也很多，如山东省的电子设计竞赛，
近几届就有三道赛题（这三道赛题均由本文作者出
题）：（１）简易数控充电电源（２００８年Ｅ题）；（２）不 问断直流工作电源（２０１０年Ｈ题）；（３）简易逆变
考，对教学内容进行适当调整和补充，以利于更好
主要训练这类赛题的共用部分，如变压器、ＡＣ —ＤＣ、ＤＣ—ＤＣ、滤波器、微控制器与ＡＤＣ／ＤＡＣ等。 完成相关模块的设计制作，以备竞赛需要。
２．４与电源特性和指标参数测试有关的仪器仪表 的设计与制作
地培养符合社会需求的创新陛人才ｏ ４结束语
７Ｉ。
电源的种类很多，即使同一种电源由于使用的 环境与需求等的不同，其性能指标与电路组成也会
充电器”“并联均流控制供电系统”以及“单相ＡＣ —ＤＣ变换电路”等题目都涉及目前电源技术发展 的热点，也是今后电源类题目出题的方向：新能 源、新技术。例如：“光伏并网发电模拟装置”就 涉及最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ）技术和频率跟踪技 术；“电能收集充电器”涉及智能化充电技术；“开
些是学生在专业课程的学习过程中没碰到过的，需 要学生自己通过赛前训练去搞清楚，去掌握。因
为，设计必须以理论来指导，没有理论基础，盲人 摸象，设计一定会有困难。另外，电源类赛题的实
践性要求很强，例如变压器的制作，特别是高频开
关电源变压器的制作、电感线圈的设计与制作及 ＰＣＢ的设计等，都需要从简单的基本电源电路做 起，通过一些作品的制作和训练，不断摸索，逐渐 掌握。因此，赛前准备和训练是非常重要的。可从 以下几个方面进行赛前准备和训练。
Ｎｅｗ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ Ｉｔｅｍｓ ａｎｄ
Ｐｒｅ——ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｒａｉｎｉｎｇ ｉｎ ＮＵＥＤＣ
ＷＡＮＧ Ｌｉｈｕａｌ，ＧＵＯ Ｗｅｉ２
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｎｍｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６５１０，Ｃｈｉｎａ
由原国家教委高等教育司倡导并组织的全国大 学生电子设计竞赛，从１９９４年的首届试点到２０１３ 年已成功举办了１１届。历届竞赛的竞赛题可以归 纳为七类¨。２。：电源类、信号源类、高频无线电 类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类和
控制类。电源类题目是其中非常重要的一类，在过
电系统（２０１１年Ａ题）；（９）单相ＡＣ—ＤＣ变换电
・２２１・
电源设计阶段（２００５年之前）；（２）正弦波变频电
源和开关电源设计阶段（２００５～２００７年）；（３）代
表电源新技术的光伏发电、无线充电以及并联均流
２
电源类题目的赛前准备和训练
上述电源类赛题中的主要知识点和技术，有一
控制供电等设计阶段（２００７年之后）。特别是从 ２００９年开始，电源类题目已不限于设计一个普通 的常用电源，“光伏并网发电模拟装置”“电能收集
２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｍｍｔｉｏｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｉｆａｎｇ ２６１０６１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ ｎｌａｎｙ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｕｃｈ
ａｓ
ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｎｔｅｓｔ（ＮＵＥＤＣ），ｔｈｅｖ ｈａｖｅ ｓｔｒｏｎｇ ｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ，ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｂｉｇ ｐｌａｙ ｒｏｏｒｌｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｉｔ
平发挥余地大的特点。涉及的专业课程主要有：低
频电路、高频电路、数字电路、微机原理、电子测 量、单片机、可编程逻辑器件和ＥＤＡ设计等；实 践性教学环节有：电子线路实验课、微机原理实验 课、课程设计和生产实习等；可选用的器件有：晶 体管、集成电路、大规模集成电路、单片机和可编 程逻辑器件等；设计手段必须采用现代电子设计方 法与开发工具，如电子绘图软件、ＥＤＡ工具和单 片机编程器等。
ｓｅｓ ｃｏｕｒｓｅｓ
ｒｅｃｅｎｔ
ａｎｎｕａｌ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ．ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ
ａｂｏｕｔ ｐｏｗｅｒ ｃａｔｅｇｏｒｉｃｓ ｉｔｅｍｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ．Ｔｈｅｎ．ｉｔ ｍａｉｎｌｖ ｄｉｓｃｕｓ—
ｔｏ
ｔｈ８ ｐｒｅ—ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ
电源类赛题所涉及的主要知识点 电源类赛题的主要知识点包括：（１）变频电源、
ＰＷＭ开关电源等工作原理、系统结构和电路的组 成；（２）交流变压器和高频开关变压器的设计与制
作；（３）交流整流和滤波电路设计与制作；（４）斩波 和驱动电路设计与制作；（５）逆变和驱动电路设计与 制作；（６）电流、电压检测电路设计与制作；（７）过
具体来讲，首先，在熟悉以上知识的基础上，
重点掌握功率电子技术方面的知识，特别是ＭＯＳ
流和过压保护电路设计与制作；（８）真有效值检测
电路设计与制作；（９）ＡＤＣ和ＤＡＣ电路设计与制
管方面的应用；其次，是功放、运放等内容；再 次，是单片机等微控制器如何进行数字控制：相关
内容涉及单片机最小系统、ＡＤ／ＤＡ转换、数码管／ 液晶显示、键盘输入等内容。至于焊接、各种仪器
摘要：针对电源类题目具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大等特点，重点介绍了全国大学生电子设计竞赛中经 常出现的电源类题目，分析了近几届比赛中电源类题目出现的新变化，介绍了电源类题目所涉及的主要知识点、相关技术 和相关专业课程，同时，有针对性地介绍了电源类题目所需的赛前主要准备和训练情况，以期达到以点带面的作用，对全 国大学生电子设计竞赛的赛前准备和训练有所借鉴和帮助。 关键词：全国大学生电子设计竞赛；电源技术；电源类赛题；赛前训练 中图分类号：Ｇ６４２；ＴＮ８６ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—４５５０．２０１４．０４．０７３
单端正激式变换器设计Ｍ Ｊ：如在输入电压较低时， 可采用推挽变换器；在输入电压较高时，采用半桥 变换器或桥式变换器设计。在芯片的选择上，也应
调制技术、分布电源技术，以及诸多的电磁兼容相 关技术、各种形式的功率因数校正技术、各种保护
技术、各种变频技术、各种智能监测技术、各种智 能化充电技术、微机控制技术、各种集成化技术、 微电网技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技 术等。
先从集成度较高的芯片开始制作，比如ＬＭ２５７６与 ３４０６３等，再利用集成度中等的ＵＣ３８４２与３８４３等
芯片设计基本电路或反激变换器。当然，在此之前 也要花时间学习变压器的制作、计算。
万方数据
・２２２・
实验科学与技术
２０１４年８月
２．３
以历届赛题为基础，选择已经出现过的一些 赛题做训练
上有所提高两］。另外，通过指导学生参加电子设 计竞赛，也会促使教师对各个教学环节进行全面思
ｉｔｅｍｓ
ａｒｅ
ｏｆｔｅｎ ａｐｐｅａｒ ｉｎ
ｍａｉｎｌｙ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｎｅｗ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｃａｔｅｇｏｒｉｃｓ ｉｔｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｐｏｉｎｔｓ，ｒｅｌａｔｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ
必须要掌握的。 ２．２常见电源的设计
电源类赛题所涉及的主要技术
与电源相关的技术有：高频变换技术、功率转 换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换
技术、同步整流技术、多相变换器技术、高度智能 化技术、并联均流控制技术、饱和电感技术、脉宽
训练时可先从最基本的电源拓扑（ｂｕｃｋ、 ｂｏｏｓｔ、ｚｅｔａ与ｓｅｐｉｃ等）开始，再进行单端反激式和
第１２卷第４期 ２０１４年８月
实验科学与技术