2024年_A题：AC-AC变换电路并联运行

一、任务

设计并制作由 2 个单相 AC-AC 变换电路组成的并联系统，系统框图如图 1 所示，AC-AC 变换电路将输入电压为 Ui、频率为 50Hz 的交流电变换成输出电 压为 Uo、频率为 50Hz 可调压的交流电。可单独由 AC-AC 变换电路 1，或 AC-AC 变换电路 1、2 并联后为电阻负载 RL 供电。图中 T 为变压器(自耦调压器+隔离 变压器)。

二、要求

要求(1)~要求(3)由AC-AC 变换电路1单独为 RL供电:

（1）U=36V，R=202，U可在 1V~35V 范围内调整，步进0.5V。(15 分)

（2）当U=36V，U-30V，输出电流在0.1A~2.0A 范围内变化时，负载调整率 S<0.5%。(15 分)

（3）在U=36V，U30V，I-2A 条下，ACAC 变换电路的效率190%。(15 分)

要求(4)~要求 (6)由AC-AC 变换电路1与AC-AC 变换电路2并联后为 R供电:

（4）U=36V，U-30V，I4A，电流比值 K=I/L2在 0.9~1.1 范围内。(10)

（5）在要求(4)的作条下，输出交流电压总谐波变率 (THD)不大于5%。(15分)

（6）在 U=36V，U-30V，I-3A条件下，能在AC-AC 变换电路1数字设定输出电流比值 K=lo/I2(05~2)，并自动分配与2，其对误差的绝对值8不大于3%。(15 分)

（7）AC-AC 变换电路并联系统(不含变器T和电阻负载 R)的重量W越轻越好。(10 分)

（8）其他。(5 分)

（9）设计报告。(20 分)

三、说明

（1）本题为AC-AC 直接变换模式，不得采用AC-DC-AC 等方式进行变换。

（2）变换电路的直流辅助电源作为变换电路的组成部分，可购买电源*(亦可自制)，由图1中的变压器 T供电，其耗能应计入 AC-AC 变换电路的效率计算中。测试现场不另行提供其他交、直流电源。

（3）AC-AC变换电路1和AC-AC 变换电路2各自独立，不得共用一个控制器:2个 AC-AC 变换电路之间除了输入、输出电源线的连接外，不得有其他连线。

（4）本题定义:负载调整率S_I=|(U_o2-U_o1)/U_o1| 100%，其中U_o1为Io=0.1A时的输Uo1出电压，U_o2为lo=2A 时的输出电压。

（5）要求6)中的相对误差绝对值σ=|(K_设定-K_实测)/K_设定|x100%，其中K_设定为设定K设定的数值，K_实测为实测出的数值。

（6）本题中所有交流电压、电流参数均为有效值。