电冰箱保护电路的设计

冰箱保护电路的设计数字电子技术基础课程设计报告设计主题：冰箱保护电路的设计姓名：刘胜/黄光超学位： 39/31班级：电信15-4班级指导教师：刘亚荣课程设计成绩：桂林理工大学信息科学与工程学院2016年12月冰箱保护器一、设计任务和要求：(1)设计冰箱保护器，具有过电压保护、电气延迟等功能。(2)电压在180-250V的范围内，正常供电后绿灯亮起。(3)过电压保护：电压超过250V时，自动切断电源，红灯亮起。(4)欠电压保护：电压低于180V时，电源自动关闭，红灯亮起。(5)延迟保护：停电、电压下降、过电压保护切断电源时，可延迟35分钟接通电源。二、方案设计与论证原理框图如图1所示。商用电源变压器降压整流滤波电路电压检测电路控制执行电路1图图1原理框图框图的说明：输入220伏的交流商用电源，经变压器的降压后输入整流滤波器电路，经过整流滤波器的交流电力成为波动的直流电力后，将该直流电力输入检测电路，与窗口比较器的参照电压进行比较，由此判断控制执行电路是否切断电路。三、单元电路设计与参数计算1 .电源电路根据工作原理的分析，电路设计可如图2所示确定。图2电源电路电源电路原理：商用电源经变压器降压后依次进行整流滤波，输出直流电力，输入下一级比较器。 整流滤波电路各阶段的具体波形如图3所示。图3是整流滤波器电路各阶段的波形图2 .电压检测电路根据电路原理的分析，检测电路的设计如图4所示。图4电压检测电路电压检测电路的原理： 220伏的商用电源被降压、整流、滤波后，输入窗口比较器，当输入电压超过URH时，U1输出低电平，U2输出高电平的输入电压比URL低时，U2输出高电平，U1输出低电平变压器的一边和两边的线圈匝数比为50。1 .临界状态商用电压为250V时，降压整流滤波后的输出电压值U01=250/251.4=7 V2 .临界状态商用电压为190V时，施加了降压整流滤波器的输出电压值U01=190/501.4=5.32V。3 .商用电源为过电压状态时，将输入电压设为255V，降压整流滤波后的输出电压值U01=255/501.4=7.14V。4 .商用电源为低电压状态时，将输入电压设为175V，降压整流滤波后的输出电压值U01=185/501.4=5.18V。最终，URH的值为7V，URL的值为5.04V。四、总电路图和部件一览表序列号名字型号数量1变压器TS_MISC_500_TO_1012桥式整流器3N24813二极管1N400124阈值电阻100K15阈值电阻1K16阈值电阻十公里27阈值电阻68038运算放大器74129继电器EMR011B3210红色发光二极管LED211绿色发光二极管LED112静电电容1mF113电感系数1.6h214三级管BC547A1五、安装和调整根据电路原理的分析，控制执行电路的设计如图5所示。图5控制执行电路当输入到控制执行电路原理：的电压为过电压状态时，U1输出低电平，U2输出高电平，D2导通，D3截止，LED2截止时，红色发光二极管LED1点亮，继电器J1导通，电路被截止，晶体管的基极为0.7伏特绿色发光二极管LED3熄灭，在所输入的电压为低电压状态时，U1输出高电平，U2输出低电平，D3导通，D2关断，LED1关断时，红色发光二极管LED2点亮，继电器J2导通，电路被切断， 由于晶体管的基极未达到0.7伏的导通电压，因此绿色发光二极管LED3熄灭而输入电压处于正常范围时，U1和U2都输出高电平，此时J1和J2都吸附，D2和D3截止，红色发光二极管LED1和LED2截止，t变压器的一边和两边的线圈匝数比为50。1 .临界状态商用电压为250V时，施加了降压整流滤波器的输出电压值U01=250/501.4=7V。2 .临界状态商用电压为190V时，施加了降压整流滤波器的输出电压值U01=180/501.41=5.32V。3 .商用电源为过电压状态时，将输入电压设为255V，降压整流滤波后的输出电压值U01=250/501.4*=7.14V。4 .商用电源为低电压状态时，将输入电压设为185V，降压整流滤波后的输出电压值U01=185/501.4=5.18V。最终，URH的值为7V，URL的值为5.32V。六、性能测试与分析1 .过电压状态时的电路模拟图图6是过电压时的模拟结果，在图中，电压255伏特超过规定电压250伏特，电路中的红色发光二极管LED1点亮，指示电路过电压，并且继电器J1切断电路，保护冰箱。图6过电压状态的模拟电路图2 .欠电压状态下的电路模拟图图7是欠电压时的模拟结果，图中的电压为170伏特，低于规定电压的180伏特，电路中的红色发光二极管LED2点亮，表示电路不足，同时继电器J2断开，切断电路，保护冰箱。图8是图7欠电压状态的模拟电路图3 .正常状态下的电路模拟图在图8的正常时的电路模拟图中，图中的电压为220伏特，处于最低限制电压180伏特与最高限制电压250伏特之间，此时绿色发光二极管LED3点亮，电路电压正常，继电器J1、J2全部闭合，电路导通，冰箱的电源正常。图8是正常时电路模拟图七、结论和体会经过两周的努力，我终于完成了这次模拟电子技术课程的设计，从头到尾，其中混入了我的许多汗水，同时收获了许多，从头到尾为选择电路图而烦恼，前后画了一些图，直到最后的图还没有实现老师要求的全部功能，但是有些听了很多实验室的同学，和同学讨论了一下，我充分享受了学习的乐趣，大家的智慧结晶相互碰撞，大家从彼此的同学那里学到了很多东西，但遗憾的是最后的延迟功能(接通电源、降压、过电压保护切断电源时， 延长35分钟才能接通电源)没能实现是我这次课程设计的最大遗憾，试着在网上画了很多路线图，在调整过程中失败，真的很失望，课程设计中的各种参数的计算很麻烦，结果我克服了。 另外，这次的课程设计让我熟练地掌握了MULTISIM的使用，画画等技术进一步提高，我相信今后一定会有帮助的。 总之，我从这次的课程设计中学到了很多东西。 对我来说，这是难忘的抹点电子技术课程设计。 的双曲馀弦值。八、参考文献1 .张宪、何宇斌主编.电子线路制作指导. M北京：化学工业出版社，2005年. p79刘福太主编.蓝版电子线路495例. M北京：