2020年TI杯大学生电子设计竞赛 单相在线式不间断电源（B题）
1. 任务
设计并制作交流正弦波在线式不间断电源（UPS），结构框图如图1所示。
图1 在线式不间断电源原理框图
2. 要求
(1) 交流供电，U1=36V，输出交流电流Io=1A时，输出交流电压Uo=30V±0.2V，频率f =50±0.2Hz。（10分）
(2) 交流供电，U1=36V，Io在0.1A～1.0A范围变化，负载调整率SI ≤0.5%。（20分）
(3) 交流供电，Io=1A，U1在29V～43V范围内变化，电压调整率SU≤0.5%。（20分）
(4) 在要求(1)条件下，不间断电源输出电压为正弦波，失真度THD≤2%。 （15分）
(5) 断开交流电源，即时切换至直流（储能器件侧）供电，Ud=24V，输出交流电流Io=1A时，输出交流电压Uo=30V±0.2V，频率f =50±0.2Hz。（10分）
(6) 直流供电，Ud=24V，在Uo=30V，Io=1A的条件下，使在线式不间断电源效率ƞ尽可能高。（20分）
(7) 其他 （5分）
(8) 设计报告（20分）
项 目 | 主要内容 | 满分 | |
设计 报告 | 方案论证 | 比较与选择，方案描述 | 3 |
理论分析与计算 | 提高效率的方法，稳压控制方法等 | 6 | |
电路与程序设计 | 主回路与器件选择，控制电路与控制程序，保护电路 | 6 | |
测试方案与测试结果 | 测试方案及测试条件，测试结果及其完整性，测试结果分析 | 3 | |
报告结构及规范性 | 摘要、设计报告正文结构、公式、图表的规范性 | 2 | |
报告总分 | 20 | ||
3. 说明
（1）作品不得使用相关产品改制。
（2）图1中的变压器由自耦变压器和隔离变压器构成。
（3）题中所有交流参数均为有效值。
（4）本题定义：负载调整率SI = ǀUo(0.1A)-Uo(1A) ǀ/30、电压调整率SU = ǀUo(43V)-Uo(29V) ǀ/30、效率η = (UoIo)/(UdId)；其中Uo(0.1A)、Uo(1A)分别为负载调整率测试时，输出电流Io为0.1A、1A时所对应的输出电压Uo；其中Uo(43V)、Uo(29V)分别为电压调整率测试时，输入电压U1为43V、29V时所对应的输出电压Uo。
（5）图1中的储能器件（蓄电池等）用直流稳压电源代替。
（6）制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，如图1所示。
（7）为保证运行、测试安全，作品应具备必要的过压、过流保护功能。
