电冰箱保护器的设计.doc

课 程 实 习 报 告实习名称： 电子技术课程设计 学生姓名： 夏雨晴 学 号： 15 专业班级： 通信10102 指导教师： 王丽娟 完成时间： 2012年6月23日 评阅意见： 评阅教师 日期 报告成绩： 目 录 摘 要3 Abstract4 第1章 绪论5 1.1 课题背景5 1.2 课题的目的和意义5 1.3 设计任务与要求61.3.1 设计任务61.3.2 本课题研究的技术要求6 1.4 本章总结6 第2章 方案的论证与选择7 第3章 单元电路的设计8 3.1电源部分8 3.2 比较器8 3.3 控制电路（555定时器）10 3.4继电器12 3.4.1继电器的选用12第4章 设计电路工作原理及参数计算13 4.1电路的工作原理13 4.2电路元件参数的选择计算13 4.3电路整机电路图14第5章 仿真调试过程及结果分析17 5.1继电器仿真的预期结果17 5.2 电路的仿真17 5.3总结18 第6章 PCB图的制作19 6.1 protel的简介19 6.1.1protel99SE的系统组成19 6.1.2电路仿真与PLD部分19 6.1.3protel99SE的功能特性20 6.2 生成原理图和PCB版图的步骤20 6.2.1 Protel设计电路图的步骤20 6.2.2 Protel原理图设计步骤20 6.3 PCB电路图21 6.4 安装调试23 6.5 总结24 第7章 收音机的焊接25 7.1 焊接的目的25 7.2 焊接器材及介绍25 7.3 原理简述25 7.4 焊接事项27 7.4.1 焊接27 7.4.2 焊接注意事项28 7.5收音机的组装28 7.6 收音机的调试29 7.7 收音机小结及心得29致谢31参考文献32附录1 电冰箱保护器元器件清单33附录2 电冰箱保护电路设计实物电路图34附录3 PCB图35附录4 收音机原理图36电冰箱保护器的设计摘 要 本文是在分析了目前国内电冰箱保护器研究的现状的基础上，设计的一种集过压、欠压、延时保护集于一体的多功能电冰箱保护器。文中首先探讨了冰箱保护器的价值和发展状况，并提出了设计的主要任务和要求。然后分析了电网过、欠压或突然断电时，压缩机受到的影响，并根据其工作原理，绘制电路原理图，并且进行元器件的选择和计算以及电路的调试，最后得出结论。该电冰箱保护器具有电路结构简单、硬件调试方便、工作性能稳定等优点。 关键词：电冰箱保护器；过压；欠压；延时Refrigerator protectorAbstract This paper is the analysis of the current domestic refrigerator protector research present situation in the foundation, design a set of over-voltage, under-voltage, delay protection set in one of the multifunctional protector for refrigerator. This paper first discusses the refrigerator protector value and development status, and put forward the design of the main tasks and requirements. Then it analyzes the network, under voltage or power failure suddenly occurs, the compressor is affected by, and according to its working principle, drawing the circuit diagram, and the choice of components and calculation and circuit debugging, finally draws the conclusion. The refrigerator protector has simple circuit structure, hardware debugging convenience, the advantages of stable performance.Keywords：refrigerator protector; over-voltage; short; time delay 第1章 绪论1.1 课题背景随着科技的发展，社会的进步和人们生活水平的不断提高。家用电器的应用几乎遍及我们生活。而家用电器保护，则是发电、供电、用电系统的重要器件。它几乎渗透到所有用电领域，是人民生活正常生产和安全工作的重要保证，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。说到家用电器，让我们不难想到电冰箱。在冰箱出现以前，我们一直在为食品存放时间一久就会变得不再新鲜甚至腐败而烦恼。真正的电冰箱发明于20年代，1920年，纽约布鲁克林一家平板印刷厂的一位名叫威利斯H.卡里尔的工程师，设计出一种能控制温度和湿度的系统。而我国电冰箱行业是从50年代起步的，期间迅速发展壮大。从改革开放前只有雪花一家，到80年代开始，海尔，海信，长虹，新飞等冰箱生产企业相继崛起，从而奠定了我国制冷行业的基础。电冰箱行业的迅速发展，极大的提高了我国城乡居民生活的质量。但是，从我国目前的供电情况来看，电网设备还不够完善，供电电压不太稳定，电压波动值可能超出电冰箱的允许范围（我国规定供电电压稳定度应该在正负百分之十），而且局部断电又时有发生，根据以上种种原因就应运而生了电冰箱的自动保护器。电冰箱易损坏或寿命短是困扰人们的一个问题。究其原因，供电电压波动、瞬时断电是电冰箱损坏或寿命缩短的主要原因之一。而对于绝大多数家用电冰箱来说，瞬时断电与电压波动几乎是不可避免的。为此，我们利用变压器，再配以控制电路设计了一种自动稳压、自动延时的电冰箱保护器，该多功能电冰箱保护器能够根据负载电流判断线路中的各种故障,并及时进行保护，最大限度的降低对人们日常生活的影响，是一种经济实用的电冰箱保护器。1.2 课题的目的和意义电冰箱的驱动电机在一定的电压范围内才能正常工作，供电电压过高或过低很容易导致绕组线圈烧毁；另外，当电冰箱正在工作时突然断电而又立即通电时，电冰箱的压缩机所承受的启动电流要比正常启动电流大好几倍，导致压缩泵内压力很高，使驱动电机负荷过载，也容易烧毁电机。从目前我国供电情况来看，供电电压还不够稳定，而且局不断电时有发生，所以电冰箱保护器具有重要的使用价值。电动机保护器不仅能保证电冰箱的稳定工作，而且在工农业正常生产，提高生产效率和经济效益和在节能事业中也有着重要意义。1.3 设计任务与要求 1.3.1 设计任务传统人们在用电时会因技术故障、人为故障、设备老化、质量低劣、自然灾害等引起的电压过高过低、停电再来电而烧毁电器，甚至因此发生火灾的问题，造成了人身的危害和资金的浪费。为了避免上述危险的发生，我们应该给电冰箱配备一个冰箱保护器。该保护器的功能是：当电网电压过压或欠压情况下，使家用电器的供电系统停止供电，当电网电压恢复正常后使家用电器自动恢复供电；当家电正在工作时，一旦电源断电而又立即供电时，本设计要使家用电器必须断电35min后才能恢复供电。本保护器的设计需要考虑下面几个方面的问题:(1)合适性 由于保护器的种类繁多，加之不同厂家生产的电机也有差别。因此，能型电动机综合保护器应该有较好的适应性，即通过简单方便的设置就可使保护器不同的保护特性的要求。(2)正确性 为了充分发挥电机自身的过载能力，同时还要对电机进行有效保护。要求保护器的动作要准确。不准确的动作或造成电机的损坏，或不能充分发挥的过载能力，造成不必要的跳闸断电，影响生产。(3)保障性 这一方面要求保护器在无故障时不能产生误动作，而在故障发生不能拒绝动作，特别是在过压、欠压和突然断电时。要在规定的时间内，准确、可靠地完成规定的保护功能，并且，设计的合理性以及制造时的工艺保证是非常重要的。 1.3.2 本课题研究的技术要求 1、当电网电压280V或180V时，能自动切断电源； 2、当电网电压恢复正常后3到5分钟自动接通电源。1.4本章小结本章为绪论，主要介绍电冰箱保护器的课题背景和该设计的实用价值，以及介绍家用电器保护器在发电、供电、用电系统的重要器件以及良好的商业前景。最后介绍本课题的主要任务和需要完成的技术要求。 第2章 方案的论证与选择根据设计任务及要求，所设计的电冰箱自保护器的基本思想为：电网电压在正常范围时，保护器不影响电冰箱的正常工作，而一旦电网电压280V或180V时，保护器应立即切断用电器电源。正在工作的电冰箱一旦断电又恢复供电时，保护器应延时35min后再给电冰箱接通电源。不论是保护器立即断电还是延时通电，都需要由继电器触电开关去控制驱动电机，显然该保护器还应设有驱动继电器线圈的驱动电路。为此，本电路可以有两种方法： 方法一：主要由以下几部分组成：电压取样鉴别单元、延时电路、驱动单元、直流供电电源等。其主体方案示意图如图2-1所示。电压取样鉴别单元驱动单元延时电路直流电源 图 2-1 方案示意图 方法二：本设计的总体结构框图主要部分，包括LM339 的两个比较器和RP2、RP3 等组成过电压、欠电压检测电路，其中L1A 比较器用于过电压检测，L1C 比较器用于欠电压检测；VT1 构成电子开关，其中LED 为电压指示灯，当电压在市电正常范围内（180V280V），该灯发亮，否则会熄灭；NE555 时基电路组成延迟记忆电路，组成框图如图2-2所示。 图2-2 系统总体框图 综上所述：方法二简单易操作，555定时器会在硬件连接上更方便以及继电器的添加是的电冰箱在断电的情况下可以及时的供电，这种方案就显得更方便。 第3章 单元电路的设计3.1电源部分接通电源后，220V 交流电经变压器的降压、整流桥的整流、稳压器7812 的稳压后，用电压表可测得约12V直流工作电压，电源图如图3-1所示。图3-1 电源图3.2 比较器本设计采用内部具有四个比较器的集成块LM339，该电压比较器的特点是：1.失调电压小，典型值为2mV。2.电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为1V-18V。3.对比较信号源的内阻限制较宽。4.共模范围很大，为0（Ucc-1.5V）Vo。5.差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压。6.输出端电位可灵活方便地选用。LM339集成块采用C-14型封装，。由于LM339使用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如IR2339、ANI339、SF339等，它们的参数基本一致，可互换使用。图3-2 LM339的引脚图LM339类似于增益不可调的运算放大器，每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。本设计电路由两个LM339组成一个窗口比较器。当被比较的信号电压Uin位于门限电压之间时（UR1UinUR2 或UinUR1）输出为低电位（UO=UOL），窗口电压U=UR2-UR1。它可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间。双限比较器及波形图如图3-3所示：图3-3 双限比较器及波形图 双限比较器仿真图如图3-4所示：图3-4双限比较器仿真图3.3 控制电路（555定时器） 本设计采用NE555集成块作为控制电路，NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能如表3-1所示。 NE555引脚功能表引脚引脚功能引脚引脚功能1脚接地GND5脚控制电压 2脚触发6脚门限(阈值)3脚输出7脚放电4脚复位8脚电源电压Vcc、 表 3-1 NE555集成块引脚图如图3-5所示：图3-5 NE555集成块引脚图应用十分广泛，包括如下几种电路： 1单稳类-作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2双稳类-作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3无稳类-作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。555电路在应用和工作方式上一般可归纳为三类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。本设计选用双稳类电路，用NE555构成一个施密特触发器，施密特触发器图如图3-6所示。图3-6 施密特触发器3.4继电器当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。3.4.1 继电器的选用1.先了解必要的条件控制电路的电源电压，能提供的最大电流。被控制电路中的电压和电流。被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。2.查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。3.注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。22 第4章 设计电路工作原理及参数计算4.1电路的工作原理本设计电路的工作原理：接通电源后，220V 交流电经变压器的降压、整流桥的整流、稳压器7812 的稳压后，在RP2 和RP3 两端可获得约12V直流工作电压。根据变压器的变压系数，调整电位器RP2 和RP3，使市电电压在正常范围内，上、下比较器都输出高电平，此时VT1 导通，电压指示灯LED 保持发亮。因为C1两端初始电压为0V，555 时基电路的阈值端6 脚为高电平，555 时基电路复位，三极管VT2 截止，继电器K1的常闭触点保持吸合，电冰箱电源被切断。然后电源向C1 充电，使2、6 两脚电位不断下降，约经过5min，可使电位降至12V电压的1/3，555 时基电路才置位，3 脚输出高电平，VT2 导通，继电器K1通电吸合，其常闭合触点K-1断开，电冰箱通电工作。当交流电网意外断电时，C1 储存电荷通过R2、D5 迅速泄放，当电网恢复供电时，电路又要延迟5min 左右才向电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损坏。当市电电压升高到280V以上，上比较器输出低电平；市电电压下降到180V以下，下比较器输出低电平只要两者之一输出低电平，VT1截止，LED 熄灭。此时6 脚为高电平，555 时基电路复复位，输出端3 脚为低电平，电冰箱电源被切断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下自动停止工作，保证了电冰箱能安全工作于规定的电源范围内。当电压恢复正常时，电路要延迟5min左右才向电冰箱供电。4.2 电路元件参数的选择计算设变压器的变压系数是20：1，整流后的输出电压u31.2u2, 当u1分别为220V、180V、280V时，u2、u3、Va 的计算如下：u1=220V u2=22020=11V u3=1.211=13.2V 则,Va=6.6Vu1=280V u2=28020=14V u3=1.214 =16.8V 则,Va=8.4Vu1=180V u2=18020=9V u3=1.29 =10.8V 则,Va=5.4V因此可得，比较器的上限电压为8.4V,下限电压为5.4V。调节电位器RP2和RP3，使LM339 的5 脚电压为8.4V，8脚电压为5.4V，使电路在280Vu1180V范围能正常工作。电网由断电到恢复供电后，电冰箱要延迟一段时间才能正常工作，此延时时间由NE555 的外围电路C1和 R3 决定： 1.1R3C1电路要求延时5 分钟（即300秒），设C1=220F,则R3 的阻值计算如下：R3 = 300 ( 1.12200.000001) 1.2 M4.3电路整机电路图本设计的整机电路图如图4-1所示：图4-1 设计整机电路图 第5章 仿真调试过程及结果分析5.1 仿真的预期结果当输入电压由0跳到正常电压的范围内,此时,D1(绿色)发光,D2(绿色,负载)仍不工作,大约经过5min的时间才开始工作(发光),D3(红色)则与D2相反; 当输入电压在范围外恢复到正常电压范围内时,工作情况与相同; 当输入电压在正常范围内跳到电压范围外,D1,D2立即熄灭,D3发光,说明负载停止工作; 当输入电压在正常范围内突然停电,所有的发光二极管都熄灭. 5.2电路的仿真由于该方案在Multisim软件中无法正常仿真，因此在Protel 99SE软件中对其放真，仿真图如下：图5-1 Protel 99SE仿真图1）设置电源电压U1为50V，输出OUT1、OUT2值加的电压差几乎为0V；2）设置电源电压U1为100V，输出OUT1、OUT2值加的电压差几乎为0V；3）设置电源电压U1为170V，输出OUT1、OUT2值加的电压差几乎为0V；4）设置电源电压U1为200V，输出OUT1、OUT2值加的电压差约为10V；5）设置电源电压U1为220V，输出OUT1、OUT2值加的电压差约为10V；6）设置电源电压U1为240V，输出OUT1、OUT2值加的电压差约为10V；7）设置电源电压U1为280V，输出OUT1、OUT2值加的电压差几乎为0V；8）设置电源电压U1为300V，输出OUT1、OUT2值加的电压差几乎为0V；9）设置电源电压U1为350V，输出OUT1、OUT2值加的电压差几乎为0V； 从上图的仿真结果中看出该电冰箱保护器保护器作性能良好，输入电压U1取什么值，输出OUT1、OUT2值加的电压差都浮动不大，在过压、欠压的情况下能很好的保护电冰箱，从而使之在无人监控情况下正常工作。与此同时实现了上电的延迟从而更好的保护了电冰箱。5.3 总结在已度过的两年大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种电子设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。本次设计充分调动我的主动性，以我为主体，在其能力所及范围内，反复思考，大量参阅文献和资料，充分发挥，结合实际情况，独立、创造性地进行逻辑电路的设计，然后确定方案，设计出电路图。在这次设计中，从电路器件，方案的选定、各部分功能的实现，都是分步完成的。先是把各部分功能一一实现，然后再接好总电路，实现整体功能，这样做可以化繁为简，减少出错的机会，即使出错了也比较容易发现，从而可以进行修改处理。加强了我的动手能力。更重要的是学会如何分析电路问题，查找并改正电路中的错误。 第6章 PCB制图6.1 protel的简介 随着计算机技术的发展，电路设计中的很多工作都可以交给计算机来完成，这样就大大减轻了设计人员的劳动强度，并且保证了设计的规范性。因此，电路设计自动化（EDA）已经成为不可逆转的时代潮流。Protel 99 SE是Protel公司（现已更名为Altium公司）于2000年推出的一款EDA设计软件，是Protel家族中性能较为稳定的一个版本。Protel 99 SE的功能十分强大，集原理图设计、可编程逻辑器件的建立、电路混合信号仿真、印制电路板（PCB）设计与布线、信号完整性检查以及设计规则分析等功能于一身，在电子电路设计领域占有极其重要的地位，获得广大硬件设计人员的青睐，是目前众多电路板EDA设计软件中用户最多的产品。. 6.1.1 Protel 99SE的系统组成 1 电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。2 印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。3 自动布线系统（Advanced Route 99）本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。 6.1.2 电路仿真与PLD部分 1.电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99） 电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。 2.可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99） 可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。 3.高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99） 信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求。 6.1.3 Protel 99SE的功能特性1 开放式集成化的设计管理体系2 超强功能的、修改与编辑功能3 强大的设计自动化功能6.2生成原理图和PCB版图步骤 6.2.1 Protel设计电路图的步骤： 在设计电路时，都需要遵循一定的步骤。对一般的电路设计而言，其过程主要分为以下3步：1.设计电路原理图。在设计电路之初，必须先确定整个电路的功能及电气连接图。用户可以使用Protel99提供的所有工具绘制一张满意的原理图，为后面的几个工作步骤提供可靠的依据和保证。2.生成网络表。要想将设计好的原理图转变成可以制作成电路板的PCB图，就必须通过网络表这一桥梁。在设计完原理图之后，通过原理图内给出的元件电气连接关系可以生成一个网络表文件。用户在PCB设计系统下引用该网络表，就可以此为依据绘制电路板。3.设计印刷电路板。在设计印刷电路板之前，需要先从网络表中获得电气连接以及封装形式，并通过这些封装形式及网络表内记载的元件电气连接特性，将元件的管脚用信号线连接起来，然后再使用手动或自动布线，完成PCB板的制作。 6.2.2 Protel原理图设计步骤：1.设置好原理图所用的图纸大小。最好在设计之处就确定好要用多大的图纸。虽然在设计过程中可以更改图纸的大小和属性，但养成良好的习惯会在将来的设计过程中受益。2.制作元件库中没有的原理图符号。因为很多元件在Protel99中并没有收录，这时就需要用户自己绘制这些元件的原理图符号，并最终将其应用于电路原理图的绘制过程之中。3.对电路图的元件进行构思。在放置元件之前，需要先大致地估计一下元件的位置和分布，如果忽略了这一步，有时会给后面的工作造成意想不到的困难！4.元件布局。这是绘制原理图最关键的一步。虽然在简单的电路图中，即使并没有太在意元件布局，最终也可以成功地进行自动或手动布线，但是在设计较为复杂的电路图时，元件布局的合理与否将直接影响原理图的绘制效率以及所绘制出的原理图外观。5.对原理图内的图件进行电气连接。这里提到的线路可以是导线、接点或者总线及其分支线。当然，在比较大型的系统设计中，原理图的走线并不多，更多的时候是应用网络标号来代替直接的线路连接。这样做既可以保证电路的电气连接，又可以避免使整个原理图看起来杂乱无章。6.放置注释。这样做可以使电路图更加一目了然，增强了可读性。同时，它也是一个合格的电路设计人员所必须具备的素质之一。6.3电路图由于是用直流电进行测试，在制作电路版的过程中，我们把电路的变压器、整流电路及稳压电路三部分除去，然后用绿色的发光二极管代替电冰箱作为负载，具体的电路如下。绿色的LED 发光表示负载正常工作，蓝色的LED 发光表示负载不工作，其工作原理和上面的原理一样，根据Protel原理图设计步骤，图6-3为“电冰箱自动保护器”接成的原理图： 图6-1电路原理图 则该原理图的PCB 图如图6-2所示：图6-2 原理图的PCB 图6.4安装调试在制作前，首先根据设计方案用面包版进行连线，目的是为了检验设计的线路是否正确，避免用万用板做成实物后要不断修改电路。面包版连线完成后，确认连线以及各元器件的正负没有错误后（应当特别注意集成块的地线和电源线），就开始调试了。调试的步骤如下：先调试比较电路这一部分，在调试前要把三极管VT1 的集电极与二极管D5 相连线断开。然后接上12V 的直流电压，通过调节电位器RP2 、RP3，利用电压表可以确定比较器的上限电压（LM339 的5脚电压）和下限电压（LM339 的8脚电压），并且要求上限电压高于下限电压。这时，如果线路正确的话，通过调节RP1 的阻值，可以使发光二极管D1发光或者熄灭，其中D1发光代表输入的电压（LM339的4或9 脚电压）在上限和下限之间的范围内，D1 熄灭代表输入电压在范围外。如果该部分电路不正常工作的话，就要检查线路是否连接正确，确定连线正确后再调试，如果仍有问题，则检查LM339 的2 脚是否接上了上拉电阻，因为LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一个电阻，该电阻的大小会影响输出端高电位的值，电阻一般选315K。其次，还要检查集成块LM339 的3 脚和12 脚是否接上了电源的正极和负极。当比较电路调试完毕后，就可以进行整机的调试。调试前还是要检查一遍电路的连线，然后接通电源，看电路是否正常工作，是否满足设计的要求。该电路正常工作的现象如下：1.当输入电压由0 跳到正常电压的范围内，此时，D1（红色） 发光，D2（绿色，负载）仍不工作，大约经过5min 的时间才开始工作（发光），D3（蓝色）则与D2 相反；2.当输入电压在范围外恢复到正常电压范围内时，工作情况与1相同；3.当输入电压在正常范围内跳到电压范围外时，D1、D2 立即熄灭，D3 发光，说明负载停止工作；4.当输入电压在正常范围内突然停电，所有的发光二极管都熄灭。调试完成后就可以印制电路版了，因为这次是用感光板来制作，所以在制作前要利用Protel 99SE 软件进行电脑布线，布线时最好把电源线和地线加粗，这样可以减少电源对电路的干扰，布线完成后，就可以开始制作感光版了，步骤如下： 把 PCB图打印在硫酸纸上； 把打印出来的硫酸纸用透明玻璃压在感光板的感光面上，然后用日光灯照射进行曝光，曝光的时间要根据电路版的大小和光线的强弱来决定，大约是1220分钟。 曝光完成后，将感光版放进显影液中（显影液是由显影剂与水质量比为1：20 配成），约5 秒即可看见被溶解的光敏剂呈绿黑色雾状漂浮起。此时轻摇容器直到全部的线路圆滑饱满，清晰可见，且非线路部分完全显现金黄色时，表示显像已经完成。再等510 秒即可取出冲水，然后用风微吹干，全过程大约1.52分钟。 对电路版进行钻孔。 把电路版放入腐蚀液中进行腐蚀。最后把各元器件焊接到电路版上。6.5 总结. 通过这次课程设计，我复习了对Protel 99SE软件和PCB的安装。根据方案选择了Protel 99SE软件，但课堂上也有部分知识不太清楚，于是我又不得不边学边用，时刻巩固所学知识，这也是我作本次课程设计的第二大收获。通过查资料，我们对电冰箱保护器这一器件有了深刻的了解，把理论应用到了实践当中。整个设计我基本上还满意，由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。 第7章 收音机的焊接7.1焊接的目的1、识别各种电子器件及其图形表示和文字符号。2、掌握各种电子元器件电路特性和电子元器件的作用。3、初步掌握电路板的焊接技术，简单电路元器件装配，对故障的诊断和排除以及对收音机原理工作的一般原理，了解收音机的基本知识。4、熟悉电子装焊工艺的基本知识和原理，通过具体的电路图，掌握焊接技术并装焊一台正规的收音机。5、了解安全用电知识，学习安全操作要领，培养严谨的工作作风，提高动手能力和实践能力，养好良好的工作习惯，培养正确的劳动观与人生观，也培养团队意识和集体主义精神。6、掌握万用表的使用方法，并且能够用它对已装配好的收音机进行调试7、按照印刷电路板正确装配器件，并正确焊接和调试。7.2 焊接器材及介绍（1） 电烙铁：由于焊接的元件多，所以本次使用的是外热式电烙铁，功率为30w，烙铁头是铜制的。 （2） 斜口钳、螺丝刀、镊子、剪刀|等必备工具。 （3）焊锡丝:为锡铅合金，中间为松香。通常用于电子设备的锡焊。它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。 （4）两节5号电池。（5）支架：防治电烙铁，安全（6）待组装收音机一套7.3.原理简述1.收音原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机变成音波。由于广播事业发展，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。 选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。 上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机，但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适，最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器，把高频信号放大。即使已经增加高频放大器，检波输出的功率通常也只有几毫瓦，用耳机听还可以，但要用扬声器就嫌太小，因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。 高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大，但是选择性还较差，调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍，一般要有几级的高频放大，每一级电路都有一个谐振回路，当被接收的频率改变时，谐振电路都要重新调整，而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样，为了克服这些缺点，现在的收音机几乎都采用超外差式电路。 超外差的特点是：被选择的高频信号的载波频率，变为较低的固定不变的中频(465KHz)，再利用中频放大器放大，满足检波的要求，然后才进行检波。在超外差接收机中，为了产生变频作用，还要有一个外加的正弦信号，这个信号通常叫外差信号，产生外差信号的电路，习惯叫本地振荡。在收音机本振频率和被接收信号的频率相差一个中频，因此在混频器之前的选择电路，和本振采用统一调谐线，如用同轴的双联电容器(PVC)进行调谐，使之差保持固定的中频数值。由于中频固定，且频率比高频已调信号低，中放的增益可以做得较大，工作也比较稳定，通频带特性也可做得比较理想，这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号。在超外差的设计中，本振频率高于输入频率。用同轴双联可变电容器，使输入回路电容C1-2和本振回路电容C1-1同步变化，从而使频率差值始终保持近似一致，其差值即为中频，即：如接收信号频率是：600kHz，则本振频率是1055kHz；1000kHz，则本振频率是1455kHz；1500kHz，则本振频率是1955kHz；由于谐振回路谐振频率，f 与C不成线性变化，因此必须有补偿电容对其特性进行修正，以获得在收听范围内f与C近似成线性变化，保证f本振-f信号=f中频为一固定中频信号。超外差方式 使接收的调制信号变为统一的中频调制信号，在作高频放大时，就可以得到稳定且倍数较高的放大，从而大大提高收音机的品质。原理图（用protel画的）：见附录47.4 焊接事项7.4.1焊接 （1）烙铁的使用 烙铁是焊接的主要工具之一，焊接收音机应选用30W50W电烙铁。在温度渐渐上升的过程中，给烙铁头部上锡，使烙铁头上粘附一层光亮的锡，烙铁就可以使用了。（2）烙铁温度和焊接时间要适当 焊接时应让烙铁加热到温度高于焊锡熔点，并掌握好正确的焊接时间。一般不超过3秒钟，时间过长会使印刷电路板铜铂中跷起，损坏电路板及电子元器件。 (3)焊接方法 一般采用直径1.21.5mm的焊锡丝。焊接时左手拿焊锡丝，右手拿电烙铁。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡，焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路，太少元件又不牢固。(4)焊接基本步骤（五步焊接法）： (a)准备施焊：焊接前的准备包括焊接部位的清洁处理，元器件安装及焊料、焊剂和工具的准备。左手焊锡丝，右手握电烙铁（烙铁头要保持清洁，并使焊接头随时保持施焊状态）。 (b)加热焊件：应注意加热整个焊件整体，要均匀受热。 送入焊丝：加热焊件达到一定温度后，焊丝烙铁从对面接触焊件。 (d)移开焊丝：当焊丝融化一定量后，立即移开焊丝。 (e)移开焊铁：焊锡渡润焊盘或焊件的施焊部位后，移开烙铁 7.4.2焊接注意事项动手焊接前用万用表将各元件测量一下，做到心中有数，安装时先安装低矮和耐热元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中周、变压器），最后装怕热的元件（如三极管）。电阻的安装：将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中，它们不要超过中周的高度。电解电容紧贴线路板立式焊接，太高会影响后盖的安装。、棒线圈的四根引线头可直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很进，所以在它的圆周内的高出部分的元件脚在焊锡前先用斜口钳剪去，以免安装或调协时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双联的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚脚。耳机插座的安装：先将插座靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内，焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。发光二极管的安装要弯曲后，直接插在电路板上焊接。喇叭安放挪位后再用电烙铁将周围的三个塑料桩子靠近喇叭边缘烫下去把喇叭压紧以免喇叭松动。焊接完毕，仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的，电容、发光二极管是否有正负极反了的，三极管的e、b、c脚接对了没有，中周的型号是否有误等。逐步分析，发现错误及时纠正，以免通电后烧坏元件。7.5 收音机的组装 （1）元器件的检测装机之前，对所使用的个元器件一一进行严格的检查，看看有没有遗漏或损坏的元件. （2）元器件的安装先将四联、中周、滤波器按老师指点装在指定位置，然后按照电路图将剩余的电阻、电容、电感等元器件焊到指定位置。插元件时，要注意电解电容的极性以及三极管的管脚，防止插错。 （3）将电位器、耳机插孔安装在指定位置，并用烙铁焊好。要注意使电位器处于一个平面内。 （4）最后将扬声器和电源线焊好。 （5）检查焊接是否正确。 （6）安装焊接完毕后，仔细对照电路图和电路板图核对每个元器件位置和引线极性，另外还要注意有无搭锡的地方。 （7）装上电池，检测是否能收到节目。7.6 收音机的调试调试是为了收音机能正常更好的工作，将调试好的部件组装成整机后，不可能都处在最佳配合状态，而满足整机的技术指标。所以，单元部件经组装后一定要进行整机调试。首先，按直观检查的方法对整机进行外观检查。外观检查有如下内容：焊接质量检查、电池夹弹簧检查、频率刻度指示检查、旋钮检查、耳机插座检查、机内异物检查等。结构调整主要是检查印制电路板各部件的固定是否牢靠，有无松动，各接插件间接触是否良好，机械转动部分是否灵活。其次，对电路电流进行测量。将电位器开关关掉，装上电池用万用表的50mV档来测量，表笔跨接在电位器开关的两端（黑色表笔接电池负极，红色表笔接开关的另一端）若电流指示小于10mV，则说明可以通电，将电位器开关打开（音量旋至最小即测量静态电流）用万用表分别依次测量D，C，B，A四个电流缺口，若被测量电流的数字在规定的参考值的左右即可用电烙铁将四个缺口依次连通，再把音量开到最大，调双连拨盘即可收到电台。7.7总结 上周我们完成了课程设计的实习，这周我们就要自己动手，完成收音机的焊接组装。这一阶段的实习也是一周的时间，第一天我们就领到了收音机的组装零件，并在指导老师的讲解下，了解了组装收音机的一些基本知识，以及需要注意的地方，检查和熟悉各种零件 老师让我们多次熟悉收音机的电路图和熟悉电路元件，并调试元