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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- TCC--數(shù)控電源
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 數(shù)控電源技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。本作品能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)室、制造設(shè)備及電器提供高效、小巧、穩(wěn)定、低價(jià)的電源設(shè)備。
- 詳細(xì)介紹：
- 本數(shù)控電源含有兩路穩(wěn)壓電源.兩路電源可獨(dú)立使用。第一路為標(biāo)準(zhǔn)±12V、±15V及5V電壓源，第二路為2.4V~12.3V數(shù)控電壓。可通過(guò)遙控或USB鍵盤(pán)設(shè)定電壓值，同時(shí)可對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行電壓測(cè)量。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的: 為家用電器、實(shí)驗(yàn)室及制作設(shè)備提供高精度、體積小、價(jià)格低廉的電源設(shè)備 基本思路： 1.根據(jù)數(shù)控電源的實(shí)際應(yīng)用，調(diào)查現(xiàn)今電源市場(chǎng)的狀況，提出該類(lèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。 2.以設(shè)計(jì)原則方針，提出不同的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行仿真測(cè)試，確定最終方案。 3.制作電路樣板，進(jìn)行實(shí)際測(cè)試及改進(jìn)。 4.確定外觀造型。 5.樣機(jī)測(cè)試及改進(jìn)，最終成型。 創(chuàng)新性: 1.首次采用16位真彩TFT顯示屏，取代了現(xiàn)今市場(chǎng)的數(shù)碼管顯示方案。 2.首次采用USB鍵盤(pán)以及紅外遙控作為主要控制方式。避免了由控制設(shè)備損壞帶來(lái)的不可替換性。 3.首次添加電壓測(cè)試功能。能夠?qū)ν獠吭O(shè)備的電壓檢測(cè)并輸出相應(yīng)值 技術(shù)關(guān)鍵： 1.信號(hào)調(diào)理技術(shù) 2.USB鍵盤(pán)識(shí)別技術(shù) 3.紅外通信編碼技術(shù) 4.TFT真彩屏驅(qū)動(dòng)技術(shù) 5.DC/DC電源變換技術(shù) 主要技術(shù)指標(biāo)： ①輸入電壓：220V±10% ②頻率：50/60Hz ③輸出電壓：連續(xù)可調(diào)DC: 2.4- 12.3V步進(jìn)0.1%+5mV； ④電壓編程：0.1%+5mV ⑤掃描輸入：0.1%+50mV ⑥輸出電流：2A（MAX）； ⑦紋波：≤10mV ⑧表頭指示：真彩TFT液晶 ⑨外觀：200*170*65mm ⑩冷卻方式：風(fēng)扇冷卻 ?操作方式：USB鍵盤(pán)、紅外遙控
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 以臺(tái)灣固緯GPC-3020D 等線性直流電源為，例將本產(chǎn)品與現(xiàn)行通用產(chǎn)品作對(duì)比： 1.本產(chǎn)品采用TFT真彩液晶顯示，同類(lèi)產(chǎn)品較多采用數(shù)碼管顯示。 2.本作品批量生產(chǎn)成本不足100元，同類(lèi)產(chǎn)品售價(jià)平均1683.4元 3.外形上，本產(chǎn)品為200*170*65mm，同類(lèi)產(chǎn)品一般為255 x 145 x 335 mm，比同類(lèi)型產(chǎn)品要小。 4.本作品采用紅外遙控及USB鍵盤(pán)操作方式，可替換性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，設(shè)定精準(zhǔn)。同類(lèi)產(chǎn)品操作部分替換性差，維護(hù)困難。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011.5月 電子科技大學(xué)成都學(xué)院 電子設(shè)計(jì)大賽 特等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)合作
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 圖紙 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像 樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 作為各種用電設(shè)備的動(dòng)力裝置，電源如今已廣泛應(yīng)用于電子、電器設(shè)備，電子檢測(cè)設(shè)備、控制設(shè)備等領(lǐng)域，其應(yīng)用也涵蓋了通信、計(jì)算機(jī)、家電、電力、工業(yè)自動(dòng)化等諸多行業(yè)。2009年，中國(guó)電源市場(chǎng)盡管仍然受到金融危機(jī)帶來(lái)的負(fù)面影響，但由于國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)、紡織、輕工等產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃組合拳的相繼推出，電源產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)新的需求增長(zhǎng)。產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃的穩(wěn)步推進(jìn)，將有效帶動(dòng)大量電源市場(chǎng)的需求，賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，2009年以后，中國(guó)電源市場(chǎng)的增長(zhǎng)將再次呈上升趨勢(shì)。2009年，中國(guó)電源市場(chǎng)銷(xiāo)售額將達(dá)到173.84億元，2011年則有望達(dá)到194.91億元。本產(chǎn)品低廉的價(jià)格，更高的轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定性完全能夠搶到相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。在設(shè)計(jì)中加強(qiáng)了人性化設(shè)計(jì)，各種UI更便捷的操縱，可以帶給客戶更好的用戶體驗(yàn)。效率為80%的電源產(chǎn)品價(jià)格保持平穩(wěn)，而轉(zhuǎn)換效率為90%的電源產(chǎn)品價(jià)格有一定增長(zhǎng)。本產(chǎn)品以90%以上的轉(zhuǎn)換效率在價(jià)格上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，有非?？捎^的市場(chǎng)前景和收益。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。電源在使用時(shí)會(huì)造成很多不良后果，世界各國(guó)紛紛對(duì)電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。只有滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能夠進(jìn)入市場(chǎng)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進(jìn)出的通行證。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來(lái)的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開(kāi)始建立。這些理論為其后來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時(shí)間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度低、分辨率低、功率密度低、可靠性差的缺點(diǎn)。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類(lèi)型專(zhuān)用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到90年代，出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到0.05V的數(shù)控電源。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度低，常跳變，使用麻煩。利用數(shù)控電源，可以達(dá)到每步0.1V的精度，輸出電壓范圍0~9.9V，電流可以達(dá)到500mA。數(shù)控技術(shù)方面的發(fā)展是以51系列單片機(jī)為主控單元電路的拓?fù)浜蛙涢_(kāi)關(guān)技術(shù)等電子技術(shù)的完善為主要標(biāo)志。數(shù)字化則應(yīng)屬于控制方面的重要發(fā)展方向，隨著信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，將對(duì)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展起到巨大推進(jìn)作用。數(shù)控電源目前的發(fā)展，主要朝著更高的數(shù)控精度和分辨率及更好的動(dòng)態(tài)特性;更好的環(huán)保性能;智能化與高可靠性;更廣泛的應(yīng)用等方向發(fā)展。 20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，這種電源是采用功率半導(dǎo)體器件作為開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的占空比調(diào)整輸出電壓。開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因而功耗小、效率高。開(kāi)關(guān)電源的種類(lèi)很多，按調(diào)整管與負(fù)載的連接方式可分為串聯(lián)和并聯(lián)型，串連開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路是降壓型電路，并聯(lián)開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路是升壓型電路。按穩(wěn)壓的控制方式可分為脈沖寬度調(diào)制型（PWM）、脈沖頻率調(diào)制型（PFM）和混合調(diào)制。這其中尤以PWM最為盛行，這種電源在開(kāi)關(guān)和穩(wěn)壓方面功能非常優(yōu)越，但在電壓輸出精度方面仍存在缺陷，旋鈕式遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)需求，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展給電源的發(fā)展注入新的活力，數(shù)控逐漸成為一種趨勢(shì)。
