2009年全国大学生电子设计竞赛
传说中的全国大学生电子设计竞赛比赛时间为4天3夜，今年的比赛时间为9月2号早上8点至9月5号晚上8点。参赛队每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。以下是2009年全国大学生电子设计竞赛试题。
光伏并网发电模拟装置（A题）
【本科组】一、任务
设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1所示。用直流稳压电源US和电阻RS模拟光伏电池，US60V，RS30Ω36Ω；uREF为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V，频率fREF为45Hz55Hz；T为工频隔离变压器，变比为
2
121、
3
1110，将uF作为输出电流的反馈信号；负载电阻RL30Ω36Ω。
RS

Id
滤波器
io1
T
io

1
uo1

2
uo
RL
US

Ud

DCAC

3
uREF
控制电路
uF
图1并网发电模拟装置框图
二、要求
1．基本要求（1）具有最大功率点跟踪（MPPT）功能：RS和RL在给定范围内变化时，1使UdUS，相对偏差的绝对值不大于1。2（2）具有频率跟踪功能：fREF在给定范围内变化时，uF的频率fFfREF，当使相对偏差绝对值不大于1。（3）当RSRL30Ω时，DCAC变换器的效率≥60。（4）当RSRL30Ω时，输出电压uo的失真度THD≤5。（5）具有输入欠压保护功能，动作电压Ud（th）（25±05）V。（6）具有输出过流保护功能，动作电流Io（th）（15±02）A。
A1
f2．发挥部分（1）提高DCAC变换器的效率，使≥80（RSRL30Ω时）。（2）降低输出电压失真度，使THD≤1（RSRL30Ω时）。（3）实现相位跟踪功能：当fREF在给定范围内变化以及加非阻性负载时，均能保证uF与uREF同相，相位偏差的绝对值≤5°。（4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。（5）其他。
三、说明
1．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。2．US采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。3．控制电路允许另加辅助电源，但应尽量减少路数和损耗。4．DCAC变换器效率
Po，其中PoUo1Io1，PdUdId。Pd
5．基本要求（1）（2）和发挥部分（3）要求从给定或条件发生变化到电路、达到稳态的时间不大于1s。6．装置应能连续安全工作足够长时间，测试期间不能出现过热等故障。7．制作时应合理设置测试点（参考图1），以方便测试。8．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。
A2
f四、评分标准
项目方案论证理论分析与计算主要内容比较与选择方案描述MPPT的控制方法与r