2025 年全国大学生电子设计竞赛试题（A 题）——能量回馈的变流器负载试验装置
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一、任务
设计并制作一个能量回馈的变流器负载试验装置（简称试验装置），其结构如图 1 所示。
变流器负载试验时，受试变流器 1（DC-AC）将直流电变为交流电，其输出通过连接单元与
变流器 2（AC-DC）相连，变流器 2 将交流电转换成直流电，并回馈至变流器 1 的输入端，
与直流电源共同给变流器 1 供电，从而实现节能。
二、要求
1. 基本要求
按图 2 进行测试。
（1）变流器 1 能输出 f1=50Hz、线电压 U1=32V
0.25V、额定线电流 I1=2A 的三相对称
正弦交流电。
（2）在基本要求（1）的工作条件下，要求输出交流电压总谐波畸变率（THD）不大于
2%。
（3）变流器 1 输出 50Hz、U1=32V0.25V 的三相交流电，I1 在 0A~2A 间变化时，要
求负载调整率 SI1≤0.3%。
（4）要求变流器 1 输出交流电的频率范围为 20Hz～100Hz，步进 1Hz。
2. 发挥部分
按图 1 进行测试。
（1）试验装置能实现能量回馈，要求变流器 1 输出电流 I1 不小于 1A。
（2）变流器 1 输出 50Hz、U1=32V0.25V、I1 = 2A，要求直流电源输出功率 Pd= IdUd
越小越好。
（3）其他。
三、说明
（1）制作时须考虑测试方便，合理设置测试点。
（2）发挥部分测试前按图 1 进行连线，测试过程中不得重新连线及调整电路。
（3）发挥部分中的试验装置、基本要求中的变流器 1 仅由图示直流电源供电。
（4）本题定义：负载调整率
，其中 U11 为 I1=0A 时的输出电压，
，其中 U11 为 I1=0A 时的输出电压，
U12 为 I1=2A 时的输出电压。
（5）图 1 中的“连接单元”可根据变流器 2 的实际情况自行确定。
（6）题目中的交流电量均为有效值。
四、评分标准
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