工程实践与科技创新 3A - 图文(8)

8. 附录B 测试和分析

8.1 测试项目和方法

8.1.1 DC-DC电源模块独立测试

表6 DC-DC模块独立测试和评分[4]

项 目 输出电压可调范围（5分） 最低输出 ? 评分说明 上下限之一不达标，扣测试方法或条件 输入30.0V±0.1V 人工调整相应电位器 5.0V；最高输出 ? 2分；上下限均每不达标，10.0V 扣5分 输出纹波（5分） 小于100mV 超过限值扣2分；每超过限值20mV，多扣1分 输入30.0V±0.1V；输出10.0V±0.1V；TDS系列60MHz带宽示波器，探头X10，Y向20或50mV档 效率（5分） 大于65% 超过限值扣2分；每超过限值2个百分点，多扣1分 输入30.0V±0.1V；输出10.0V±0.1V；测量输入电压、输入电流、输出电压，负载以10?计。 电压调整率（5分） 小于1% 超过限值扣2分；每超过限值0.1个百分点，多扣1分 输出10.0V±0.1V；输入20. 0V±0.1V 到30.0V±0.1V； 工艺（5分） 满分要求：在各项指标良好的前提下，焊点匀称可靠，元件装列整齐，电感绕制做工良好 主观评分 特色记录（指标特别优异，或其他自创设计） 可自行提出，由老师验证并记录。 注[1]：输出电压有过大波动等异常情况，酌情扣分。对各种必须记录的状况，测试是不打分，事后综合评价。

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8.1.2 用ATMega16单片机控制电源模块输出电压

表7 用ATMega16单片机控制电源模块输出电压功能测试及评分[4] 项 目 开环控制精度（10分） 输出=设点电压1[注2]评分说明 ?0.05V 超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 测试方法或条件 断开电压测量回路； 输入30.0V±0.1V； 开始测试时，任意指定3个电压值分别作为设点电压 输出=设点电压2[注2] ?0.05V 输出=设点电压3[注2] ?0.05V 闭环控制绝对精度（10分） 输出=设点电压A[2] ?0.05V (实际输出记作V1) 注超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 输出=设点电压B[2] ?0.05V (实际输出记作V2) 注超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 接入电压测量回路； 输入30.0V±0.1V； 开始测试时，任意指定3个电压分别作为设点电压； 记录实际输出的3个电压值。 输出=设点电压C[2] ?0.05V (实际输出记作V3) 注电压自动调整的精度（10分） 设点电压A 输出=V1 ?0.05V 超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 调偏R14，重做指定电压的测试； 调偏后系统输出应在30秒内达到稳定。 设点电压B 输出=V2 ?0.05V 超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 设点电压C 输出=V3?0.05V 超过限值扣2分；每高过限值0.05V，多扣1分 工艺（5分） 满分要求：在各项指标良好的前提下，焊点匀称可靠，元件装列整齐，走线清晰不杂乱 主观评价 特色记录（指标特别优异，或其他自创设计） 可自行提出，由老师验证并记录。 注[1]：输出电压过大波动等异常情况，酌情扣分。对各种必须记录的状况，测试时不打分，事后综合评价。 注[2]：由老师当场指定 第32页

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8.2 测试的资源

硬件资源：直流稳压源1台，示波器1台，数字万用表1个，电源线3根，示波器探头1根，螺丝刀1把

测试环境：科技创新实验室，220V交流电源

8.3 测试结果及分析

8.3.1 DC-DC电源模块独立测试

表8 DC-DC电路模块独立测试结果

项 目 输出电压可调范围 测试结果 最低输出 ? 5.0V 最高输出 ? 10.0V 分析 符合要求 输出纹波 88mV 符合要求 效率 70.24% 符合要求 电压调整率 0.1% <<1%，符合要求 8.3.2 用ATMega16单片机开环控制功能

表9 开环控制功能测试结果

项 目 测试结果 设点电压5.7 ?0.05V 输出电压控制精度 设点电压 7.8 ?0.05V 设点电压9.6 ?0.05V 输出电压5.74V 输出电压7.81V 输出电压9.64V 分析 绝对误差0.04V 绝对误差0.01V 绝对误差0.04V 开环数据较好， 5.7V、9.6V的测试数据偏差较大

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8.3.3 用ATMega16单片机闭环控制功能

表10 闭环控制功能测试结果

项 目 测试结果 设点电压5.0 ?0.05V 输出电压控制绝对精度 设点电压7.5 ?0.05V 设点电压10.0 ?0.05V 设点电压5.0 ?0.05V 输出电压自动调整的精度 设点电压7.5 ?0.05V 设点电压10.0 ?0.05V 输出电压5.01V 输出电压7.50V 输出电压10.00V 输出电压5.01V 输出电压7.50V 输出电压10.01V 0V 绝对误差0.01V 0V 绝对误差0.01V 绝对误差0.01V 绝对误差闭环情况很好，精度很高 分析 绝对误差0.01V 绝对误差第34页

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9. 附录C 课程学习心得和意见建议

初次接触科创3A的时候面对这么复杂的系统和电路，三个人多少还是有些无从着手的感觉。在了解了基本的系统结构后，我们查阅了一些相关资料，又仔细研究了老师讲座的内容，结合往届学姐学长的报告，我们开始摸索的搭建基本部分的电路。

电阻的选择十分繁杂，我们先通过要求计算出大致的电阻取值范围，精确数值后由一名同学负责测量和甄选，以求达到最精确的标准，然后将电路基本焊完后，接通电源的一瞬间电容炸掉了，那时虽然有些茫然无措，不过好在我们注意到这是电解电容的正负极接反导致的错误，这也提醒着我们在以后的实验中更加的小心仔细。基础部分焊好后，因为绕制电感的难度，我们测量各点的数据并不理想，在各种努力和分析之下，我们最终得到了比较理想的实验结果。

将软件输入后，我们进行了开环部分的调试。这部分对精度有很高的要求，而且受温度的影响非常大，我们花了很多时间来调整程序中的数据，来使之尽量满足所需要求。在测量前，我们将系统的开环状态时的误差尽量减小，但是当我们又让电路冷却一段时间再上电时，测出的数据又有了一定的漂移，大概与电阻的温度不同时阻值不同有关，这也正是开环控制的弊病所在。但是在闭环时数据还是比较稳定的，虽然有时候个别数据仍然有一定的误差，所以说有反馈的闭环状态是比较好的工作环境。

通过这次科创3A的实验，我们收获颇多：

1.做事要稳重，不能急躁。有时候焊电路焊错了，或者电子元件比较多，内心难免会急躁。忙 中出乱，可能会引起更加大的错误，甚至直接使实验失败。

2.失败是在所难免的，我们所有的实验结果都不是一次两次就得到的，都是经过反复的修改，反复的讨论，反复的找寻错误才得到的最终结果，所以不要惧怕失败。

3.细节决定成败。一块电路板每个元件的安放和焊接，都是一个精致的活，不是粗枝大叶便可以蒙混过关的，面对这样几块板子，最多的仍然是细心。

4.小组讨论和研究。同学之间的相互帮助相互答疑，使得遇到的许多问题都得到了解决的好办法。所以，同学或者团队之间的合作是极其重要的。一个人的力量是微小的，但是大家一起努力，就可以克服前进过程中的许多困难和问题，最终获得成功。

从本次科创实验中，我不仅品尝到过程中失败的辛酸，也体会到了最终成功的喜悦，最重要的是在提升自己动手动脑能力的同时，与队友共同进退共同研讨的过程，让我终身受益。

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