电源类知识点总结
电源类知识点总结：
在全国电子设计竞赛中，电源类第一届曾经出过，后来一度被忽略，直到05年才又重新被重视，所以的题目较少，近年来由于提倡节能环保所以相应09年大赛就出现了两道题目。
题目简历
第一届（1994年） 简易数控直流电源
第三届（1997年） 直流稳定电源
第六届（2005年） 三相变频电源
第七届（2007年） 开关电源
第八届（2009年） A 题--光伏并网发电模拟装置 E 题--电能收集充电器
在没有专门出题的几届中实际上电源也是做为某个题目的重要部分出现。比如题目中要求电源自制或者题目直接就是功率放大类的。如第四届（ 1999年）的“测量放大器”就要求电源自制，而该年的B 题“数字式工频有效值多用表”则要求对电力系统的各个参数进行测量，也是从侧面考研了对电源类基本概念的理解。01年的“高效率音频功率放大器（D 题）”以及09年的“数字幅频均衡的功率放大器”都是对电源的制作有一定的要求。自从05年以后参赛队员已经开始对电源类题目有所重视，各省赛区在省赛年份也开始加大了对电源类的出题力度。特别是07年大赛以后，08年几乎各个赛区都出了相应的电源题目，对电源的知识点考查也趋于多元化和全面性。
1. 恒流源 主要有数控恒定电压源和恒定电流源两部分。主要是采用分立元件进行搭建，包括大功率三极管的使用，三端可调稳压器（IC 包括“78**”“79**”系列稳压芯片），电流要求过大时的扩流电路。以及相应的压控电源的原理，特别是大功率运放的使用“OPA548、OPA567。保护电路
2. 开关电源 1）开关电源的基本拓扑结构，非隔离型包括升压、降压和升降压，隔离型则有正激和反激式、推挽电路、半桥型、全桥型。2）PWM 控制原理，理解在每个暂态时电路的开关状态，电能的储存情况，电压电流的方向，还有整体来看来时电路的效率和损耗等等。电路的选择。3）电路的选择。电路的制作要结合实际情况，选择手头能用的资源。开关管的选取（耐压值反应时间导通电阻等等），电感包括储能电感和滤波电感，电容也包括功率解耦电容、滤波电容等等，还有二极管的恢复时间、导通压降等等。4）还有就是开关管的驱动问题，理解开关管的导通条件，根据实际的情况选择驱动芯片，高边、低边的驱动等等。5）软开关。软开关的作用，实际效果，二极管的选择。6）开关电源还是有个被经常考察的知识点就是功率因数校正。理解功率因数的物理含义和数学表达式，产生的原因和带来的副作用。功率因数校正的方法，有源无源，无源的原理。无源法添加感性、容性器件带来的相位影响。有源时涉及的调节方式（CCM 、DCM 等原理和使用的芯片，包括对应的电压电流波形和状态），附属于开关电源的拓扑结构，有哪些变化等等。7）还要了解各种电路纹波系数和带负载能力的关系。
3．逆变电源 1）逆变电源的基本拓扑。半桥、全桥和推挽电路。理解三种电路的区别，对应的输入输出关系。包括单相和三相的电路。2）SPWM 波形生成，包括软件生成时使用FPGA 或者DSP 程序的写法，硬件产生时对应的比较器和载波的选取。3）电路搭建。逆变电路的搭建。专用逆变模块（IM14400）三相逆变，涉及到光耦隔离电路。单相逆变的全桥和半桥，涉及到光耦隔离电路和开关管的驱动芯片使用，包括全桥驱动电路以及半桥电路和自举的原理。输出滤波原理载波频率和截止频率的选取。
4) 蓄电池应用。 了解蓄电池的类型，镉镍、镍氢和锂离子电池、铅酸蓄电池的工作原理。了解其内部化学反应的过程，掌握蓄电池充电时的几个状态，对应的充电电路则是恒流、恒压电路和开关电源的一个实际应用。搜集各个IC 公司对于充电电路的芯片类型，了解芯片
的工作原理有利于加深对各个状态的理解。
5）不间断电源 不间断电源是逆变电源的一个拓展。不间断电源的类型，包括在线式和后备式。主要是将开关电源、逆变电源、蓄电池充电知识点在一个系统内进行了考查。
6）光伏并网 光伏并网也是逆变的一个实际应用。在题目中有两个方向一个是侧重于并网后的功率控制，一个则是重点考察前级的功率控制。前者要求将电路与公共电网进行合并，具有一定的危险性，而后者则主要是一个模拟状态。前者要求对并网方式进行选择，包括准同期并列和自同期并列。这两种方式是从发电机的工作总结的，了解二者的不同方式和条件。并网功率控制策略则涉及到模型的抽取和数学公式的计算。理解相位幅度对并网两侧的影响。控制策略包括简单的数字反馈式调节以及复杂的控制，例如PID 算法，模糊控制等等，可以进行一定的尝试，理解电流环和电压环的实际意义，波形失真度降低的途径通过硬件和软件的方式怎么进行。前级功率控制主要是MPPT （最大功率点）算法，也是要求对模型进行抽取和分析相应参数对应的不同输出。同频同相的方式选择，触发和数字反馈法，较为复杂的方式则没有必要。
逆变要求的一个很大的参数就是波形失真度，降低波形失真度与硬件和软件都有关系。硬件应降低噪声特别是SPWM 波形的干扰，软件则要求对应的反馈环路要做到足够好。
7）交流稳压电源 交流稳压电源又是开关电源和逆变电源的一个结合。理解开关电源的工作原理，使用逆变电路结构，保证输入输出的交流特性。
8）均流 直流电源的均流和交流电源均流。关键是理解均流的物理意义，以及对应的电路结构和实现方式。实现途径采用集成芯片以及使用分立IC 包含哪些部分。
9）电能质量检测装置 主要是要求对各种电器参数进行全面了解，和监测这些参数是使用的手段。该题更像一个以标题，特别是谐波计算和失真度的计算要求使用FFT 算法。这些计算也可以分别对应到个题目中的参数显示部分，适用面较广。
注：NEC 的一些MCU 可以输出PWM 波形，且还可以输出六路驱动三相电路，可以进行尝试！！