电冰箱保护电路的设计

1、电冰箱保护电路的设计电冰箱保护电路的设计电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题目：电冰箱保护电路的设计姓名：刘赢/黄光超学号：班级：电信15-4班指导教师：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月编写版word电冰箱保护器一、设计任务与要求：(1)设计电冰箱保护器，拥有过、欠压保护，上电延时等功能。(2)电压在180-250V范围内，正常供电时绿灯亮。过压保护：当电压高于250V时，自动切断电源，红灯亮。欠压保护：当电压低于180V时，自动切断电源，红灯亮。(5)延时保护：在上电、欠压、过压保护切断电源时，延时3-5分钟才可接通电源。二、方案设计与论证

2、原理框图如图1所示。1市电变压器降压整流滤波电路电压检测电路控制履行电路图1原理框图方框图说明：输入220伏沟通市电，经过变压器的降压后输入进整流滤波电路中，经过整流滤波后的沟通电变成脉动的直流电，此后该直流电输入进检测电路，经过与窗口比较器的参照电压进行比较后由控制履行电路鉴别能否切断电路。三、单元电路设计与参数计算1、电源电路编写版word依据对工作原理的分析,能够确立电路设计如图2所示。D5D61N40011N4001V8T1C1R6255Vrms1mF100k50Hz0500:10D7D81N40011N4001图2电源电路电源电路原理：市电在经过变压器的降压后挨次进行整流滤波，输出直

3、流电，此后输入到下一级的比较器中。整流滤波电路各阶段详细波形如图3所示。图3整流滤波电路各阶段的波形图2、电压检测电路依据对电路原理的分析能够确立检测电路的设计如图4所示。V11V9R712V715U16.07V10k3627414V1212VV1312V715U23V10R8624.40V10k7414V1412V图4电压检测电路编写版word电压检测电路原理：220伏的市电经过降压、整流、滤波后输入窗口比较器，当输入电压高于URH时，U1输出低电平，U2输出高电平;当输入电压低于URL时，U2输出高电平，U1输出低电平;当输入电压介于URH和URL之间时,U1和U2均输出高电平。变压器原边

4、与副边线圈匝数比为50。1.临界状态当市电电压为250V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=250/251.4=7V2.临界状态当市电电压为190V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=190/501.4=5.32V。3.当市电为过压状态时，设输入电压为255V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=255/501.4=7.14V。4.当市电为欠压状态时，设输入电压为175V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=185/501.4=5.18V。终上，URH的取值能够为7V，URL的取值能够为5.04V。四、总电路图与元器件清单编写版wordR1680V18VX1V11LED2V9R

5、712VK2L210k715U11.6H5V_1W6.07V3KV36EMR011B0325V7414D4R2V7V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6255VrmsQ11mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1680V106K1L1R821.6H5V_1WLED310k741KV64.40V4V1412VEMR011B035VD11N4001序号名称型号数目1变压器TS_MISC_5001_TO_102桥式整流器3N24813二极管1N40012编

6、写版word4定值电阻100K15定值电阻1K16定值电阻10K27定值电阻68038运算放大器74129继电器EMR011B3210红色发光二LED2极管11绿色发光二LED1级管12电容1mF113电感1.6h214三级管BC547A1五、安装与调试依据对电路原理的分析能够确立控制履行电路的设计如图5所示。编写版wordR1V16808VX1LED2K2L21.6H5V_1WKV3EMR011B035VD4R2V78VV21N40011k8VQ1BC547AR3680V48VX2R5LED1680K1L11.6H5V_1WLED3KV6EMR011B035VD11N4001图5控制履行电路

7、控制履行电路原理:输入的电压为过压状态时,U1输出低电平,U2输出高电平,D2导通,D3截止,LED2截止，此时红色发光二极管LED1点亮,继电器J1翻开,电路被切断,三极管因为基极达不到0.7伏的导通电压因此绿色发光二极管LED3熄灭;当输入的电压为欠压状态时,U1输出高电平,U2输出低电平,D3导通,D2截止,LED1截止，此时红色发光二极管LED2点亮,继电器J2翻开,电路被切断,三极管因为基极达不到0.7伏的导通电压因此绿色发光二极管LED3熄灭;当输入电压在正常范围时,U1和U2均输出高电平,此时J1和J2均吸合,D2和D3截止,红色发光二极管LED1和LED2截止，三极管导通绿色发

8、光二极管LED3点亮,电路正常供电。变压器原边与副边线圈匝数比为50。1.临界状态当市电电压为250V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=250/501.4=7V。编写版word2.临界状态当市电电压为190V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=180/501.41=5.32V。3.当市电为过压状态时，设输入电压为255V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=250/501.4*=7.14V。4.当市电为欠压状态时，设输入电压为185V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=185/501.4=5.18V。终上，URH的取值能够为7V，URL的取值能够为5.32V。六、性能测试与

9、分析1、过压状态时的电路仿真图图6为过压时的仿真结果,图中电压为255伏高于限制电压250伏,电路中红色发光二极管LED1点亮,指示电经过压,同时继电器J1断开切断电路,进而保护电冰箱。R1680V18VX1V11LED2V9R712VK2L2715U11.6H5V_1W10k6.07V3KV36EMR011B0325V7414D4R2V7V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6Q1255Vrms1mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1680V10R

10、86K1L12LED310k1.6H5V_1W4.40V4741KV6V1412VEMR011B035VD11N4001图6过压状态的仿真电路图编写版word2、欠压状态下的电路仿真图图7为欠压时仿真结果,图中电压为170伏低于限制电压180伏,电路中红色发光二极管LED2点亮,指示电路欠压,同时继电器J2断开,切断电路,进而保护电冰箱。R1680V18VX1V11LED2V9R712VK2L2715U110k1.6H5V_1W6.07V3KV36EMR011B0325V741V74D4R2V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6170VrmsQ

11、11mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1680V106K1L1R82LED31.6H5V_1W10k741KV64.40V4V1412VEMR011B035VD11N4001图7欠压状态的仿真电路图3、正常状态下的电路仿真图图8正常时的电路仿真图,图中的电压为220伏,介于最低限制电压180伏和最高限制电压250伏之间,此时绿色发光二极管LED3点亮,指派电路电压正常,继电器J1、J2均闭合,电路导通,电冰箱供电正常。R1680V18VX1V11LED2V9R712VK2L2715U110k1.

12、6H5V_1W6.07V3KV36EMR011B0325V741V74D4R2V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6220VrmsQ11mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1L1680V106K1R821.6H5V_1WLED310k741KV64.40V4V1412VEMR011B035VD11N4001编写版word图8正常时的电路仿真图七、结论与心得经过两个礼拜的努力，我终于达成了此次模拟电子技术课程设计，从开始到结束，其中混杂了我好多的汗水

13、，同时也收获了好多，从一开始就为采纳电路图而烦忧，前前后后画了几个图，直到最后一个图仍旧没有实现老师要求的所有功能，固然几经努力，问了不少实验室的同学，在与同学商讨中，我充分享遇到了学习的乐趣，大家同学智慧的结晶在互相碰撞，大家从互相同学身上学会了好多，可是很惋惜的是最后一个延时功能（在上电、欠压、过压保护切断电源时，延伸3-5分钟才可接通电源）素来未能实现是我此次课程设计最大的遗憾，试一试画了网上好多的路图，但调试的过程中仍旧失败，实在令人灰心，课程设计中各样参数的计算是比较麻烦的，可是最后我都战胜了。其余，此次课程设计让我娴熟地掌握了MULTISIM的使用，对绘图等方面的技巧有了进一步的提升，相信对我此后必然会有很大的用途，总而言之，我从这一次的课程设计中学会了好多好多，对我来说，这是一次难忘的抹点电子技术课程设计。编写版word八、参照文件1张宪，何宇斌主编电子电路制作指导M北京：化工工业第一版社，20