基本信息
- 项目名称：
- TCC--数控电源
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。本作品能够为实验室、制造设备及电器提供高效、小巧、稳定、低价的电源设备。
- 详细介绍：
- 本数控电源含有两路稳压电源.两路电源可独立使用。第一路为标准±12V、±15V及5V电压源，第二路为2.4V~12.3V数控电压。可通过遥控或USB键盘设定电压值，同时可对外部设备进行电压测量。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的: 为家用电器、实验室及制作设备提供高精度、体积小、价格低廉的电源设备 基本思路： 1.根据数控电源的实际应用，调查现今电源市场的状况，提出该类系统的设计原则。 2.以设计原则方针，提出不同的设计方案，进行仿真测试，确定最终方案。 3.制作电路样板，进行实际测试及改进。 4.确定外观造型。 5.样机测试及改进，最终成型。 创新性: 1.首次采用16位真彩TFT显示屏，取代了现今市场的数码管显示方案。 2.首次采用USB键盘以及红外遥控作为主要控制方式。避免了由控制设备损坏带来的不可替换性。 3.首次添加电压测试功能。能够对外部设备的电压检测并输出相应值 技术关键： 1.信号调理技术 2.USB键盘识别技术 3.红外通信编码技术 4.TFT真彩屏驱动技术 5.DC/DC电源变换技术 主要技术指标： ①输入电压：220V±10% ②频率：50/60Hz ③输出电压：连续可调DC: 2.4- 12.3V步进0.1%+5mV； ④电压编程：0.1%+5mV ⑤扫描输入：0.1%+50mV ⑥输出电流：2A（MAX）； ⑦纹波：≤10mV ⑧表头指示：真彩TFT液晶 ⑨外观：200*170*65mm ⑩冷却方式：风扇冷却 ⑪操作方式：USB键盘、红外遥控
科学性、先进性
- 以台湾固纬GPC-3020D 等线性直流电源为，例将本产品与现行通用产品作对比： 1.本产品采用TFT真彩液晶显示，同类产品较多采用数码管显示。 2.本作品批量生产成本不足100元，同类产品售价平均1683.4元 3.外形上，本产品为200*170*65mm，同类产品一般为255 x 145 x 335 mm，比同类型产品要小。 4.本作品采用红外遥控及USB键盘操作方式，可替换性强、操作简单，设定精准。同类产品操作部分替换性差，维护困难。
获奖情况及鉴定结果
- 2011.5月 电子科技大学成都学院 电子设计大赛 特等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 技术合作
作品可展示的形式
- 实物、产品 模型 图纸 现场演示 图片 录像 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作为各种用电设备的动力装置，电源如今已广泛应用于电子、电器设备，电子检测设备、控制设备等领域，其应用也涵盖了通信、计算机、家电、电力、工业自动化等诸多行业。2009年，中国电源市场尽管仍然受到金融危机带来的负面影响，但由于国家电子信息产业、装备制造业、纺织、轻工等产业调整和振兴规划组合拳的相继推出，电源产业将迎来新的需求增长。产业振兴规划的稳步推进，将有效带动大量电源市场的需求，赛迪顾问预测，2009年以后，中国电源市场的增长将再次呈上升趋势。2009年，中国电源市场销售额将达到173.84亿元，2011年则有望达到194.91亿元。本产品低廉的价格，更高的转换效率及稳定性完全能够抢到相当的市场份额。在设计中加强了人性化设计，各种UI更便捷的操纵，可以带给客户更好的用户体验。效率为80%的电源产品价格保持平稳，而转换效率为90%的电源产品价格有一定增长。本产品以90%以上的转换效率在价格上占有绝对优势，有非常可观的市场前景和收益。
同类课题研究水平概述
- 随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度低、分辨率低、功率密度低、可靠性差的缺点。因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，到90年代，出现了数控精度达到0.05V的数控电源。从组成上，数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。目前在电力电子器件方面，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精度低，常跳变，使用麻烦。利用数控电源，可以达到每步0.1V的精度，输出电压范围0~9.9V，电流可以达到500mA。数控技术方面的发展是以51系列单片机为主控单元电路的拓扑和软开关技术等电子技术的完善为主要标志。数字化则应属于控制方面的重要发展方向，随着信息技术的突飞猛进，将对开关电源技术的发展起到巨大推进作用。数控电源目前的发展，主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性;更好的环保性能;智能化与高可靠性;更广泛的应用等方向发展。 20世纪80年代，出现了开关式稳压电源，这种电源是采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关的占空比调整输出电压。开关型稳压电路中的调整管工作在开关状态，因而功耗小、效率高。开关电源的种类很多，按调整管与负载的连接方式可分为串联和并联型，串连开关稳压电路是降压型电路，并联开关型稳压电路是升压型电路。按稳压的控制方式可分为脉冲宽度调制型（PWM）、脉冲频率调制型（PFM）和混合调制。这其中尤以PWM最为盛行，这种电源在开关和稳压方面功能非常优越，但在电压输出精度方面仍存在缺陷，旋钮式远不能满足工业需求，数控技术的发展给电源的发展注入新的活力，数控逐渐成为一种趋势。
