過欠電壓保護(hù)提示電路

1、大學(xué)課程設(shè)計報告課程名稱： 過/欠電壓保護(hù)提示電路 系 部： 電力工程系 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 張志恒 完成時間： 報告成績： 評閱意見： 評閱教師 日期 目 錄1. 概述·································

2、;·····················3 1.1 過欠壓電路課程設(shè)計背景··························

3、···3 1.2 過欠壓電路課程設(shè)計目的·····························3 1.3 設(shè)計任務(wù)與要求·············

4、·························32. 設(shè)計內(nèi)容·······················

5、3;·························4 2.1 分模塊電路設(shè)計思路······················&

6、#183;··········4 2.2 電源模塊的設(shè)計·····································

7、·4 2.3 比較模塊的設(shè)計······································5 2.4 報警模塊的設(shè)計······

8、3;·······························63. 總電路圖·················&#

9、183;·······························7 3.1 圖像·················

10、································7 3.2 元件清單················&#

11、183;····························7 3.3 部分重要原件介紹···················

12、·················84. 仿真與調(diào)試·······························

13、83;···············12 4.1 仿真過程中數(shù)據(jù)記錄································

14、;·12 4.2 結(jié)論···············································&#

15、183;·195. 心得體會···············································

16、;··20 1. 概述 1.1 過欠壓電路課程設(shè)計背景 日常生活中，我們不可避免的要用到要用到各種各樣的電氣設(shè)備。由于電網(wǎng)電壓的波動，在較高的電壓下很有可能使電氣設(shè)備受到損壞，而在低壓時電氣設(shè)備不能正常工作。在這種情況下就需要有一個電壓報警指示設(shè)備，使其可以及時準(zhǔn)確地對電網(wǎng)電壓進(jìn)行分段指示并對過、欠壓進(jìn)行指示報警，從而實現(xiàn)保護(hù)電器設(shè)備的目的。 1.2 過欠壓電路課程設(shè)計目的 通過設(shè)計，使同學(xué)們對模擬電子技術(shù)理論知識在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用有一個初步的認(rèn)識。加深同學(xué)們對所學(xué)的理論知識與實際的應(yīng)用的結(jié)合。通過設(shè)計，全面提高同學(xué)們、分析、判斷、解決問題的能力。 1.3 設(shè)計任務(wù)與要求(

17、1) 設(shè)計一個過欠電壓保護(hù)電路，當(dāng)電網(wǎng)交流電壓大于250V或小于180V時，經(jīng)34s本裝置將切斷用電設(shè)備的交流供電，并用LED發(fā)光警示。 (2) 在電網(wǎng)交流電壓恢復(fù)正常后，經(jīng)本裝置延時35分鐘后恢復(fù)用電設(shè)備的交流供電。2. 設(shè)計內(nèi)容 2.1 分模塊電路設(shè)計思路 a.電源模塊的設(shè)計； b.比較模塊的設(shè)計； c. 報警模塊的設(shè)計. 2.2 電源模塊的設(shè)計 電源設(shè)計圖： 電源模塊說明： 電源模塊采用10 TO 1 的變壓器降壓，1A50V橋式整流 電路進(jìn)行整流，RC型濾波器進(jìn)行濾波。當(dāng)通以220V的交流電 壓時，經(jīng)過變壓器降壓后，電壓測量值為21.978V；通過由4 個

18、相同型號的二極管組成的橋式整流電路后，得到14.725V直 流電壓；再通過RC型濾波器和LM7812與LM7806的濾波、穩(wěn) 壓功能，最終得到6.012V的直流電壓。此時即可根據(jù)電源模塊 的輸出電壓算出門限電壓，V=6.012*190/220=5.19V。 2.3 比較模塊的設(shè)計 比較模塊電路圖： 比較模塊說明： 電路由兩個L339組成一個窗口比較器。當(dāng)被比較的信號電壓 Uin位于門限電壓之間時（UR1<Uin<UR2），輸出為高電位（UO=UOH）。當(dāng)Uin不在門限電位范圍之間時，（Uin>UR2或Uin<UR1）輸出為低電位（UO=UOL），窗口電壓U=UR2-UR

19、1。它可用來判斷輸入信號電位是否位于指定門限電位之間。 2.4 報警模塊的設(shè)計 報警模塊電路圖： 報警模塊說明：報警模塊中，共并聯(lián)了三條支路。第一條支路由兩個對接的型號為02BZ2.2的穩(wěn)壓二極管組成，它使電壓比較結(jié)束后，比較器的輸出電壓V能夠向正負(fù)兩個方向跳變，并且提供了±2.2V的跳變高度，從而使得相應(yīng)報警指示燈能夠亮或者是滅； 第二條支路由一個150的電阻和一個紅色的LED發(fā)光二極管組成，其中150的電阻用于保護(hù)發(fā)光二極管，當(dāng)電網(wǎng)電壓小于基準(zhǔn)電壓時，V向負(fù)向跳變，此時LED1截止，LED2導(dǎo)通，LED2發(fā)出紅光，表示電網(wǎng)欠電壓；第三條支路由一個150電阻和一個綠色的LED發(fā)光二

20、極管組成，其中150電阻用于保護(hù)發(fā)光二極管，當(dāng)電網(wǎng)電 壓大于基準(zhǔn)電壓時，V向正向跳變，此時LED2截止，LED1導(dǎo)通， LED1發(fā)出綠光，表示電網(wǎng)電壓正常。3. 總電路圖 3.1 圖像 3.2 元件清單名稱規(guī)格數(shù)量變壓器22022V1整流橋 1B4B421集成運放LM7812CT1電壓比較器OPAMP-3T-VIRTUAL1發(fā)光二極管LED11發(fā)光二極管LED21電阻、電容若干見圖 3.3 部分重要原件介紹 （1）變壓器 變壓器（Transformer）是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁

21、飽和變壓器）等。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。（2）單相橋式整流電路            整流電路在工作時，電路中的四只二極管都是作為開關(guān)運用，根據(jù)電路圖可知： 當(dāng)正半周時，二極管D1、D3導(dǎo)通（D2、D4截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周； 當(dāng)負(fù)半周時，二極管D2、D4導(dǎo)通（D1、D3截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。（3）LM7812 lm7812是指三段穩(wěn)壓

22、集成電路IC芯片元器件，適用于各種電源穩(wěn)壓電路，輸出穩(wěn)定性好、使用方便、輸出過流、過熱自動保護(hù)。(4）雙限比較器 電路由兩個LM339組成一個窗口比較器。當(dāng)被比較的信號電壓Uin位于門限電壓之間時（UR1<Uin<UR2），輸出為高電位（UO=UOH）。當(dāng)Uin不在門限電位范圍之間時，（Uin>UR2或Uin<UR1）輸出為低電位（UO=UOL），窗口電壓U=UR2-UR1。它可用來判斷輸入信號電位是否位于指定門限電位之間。IM339LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是：1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；3）對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬；4）共模范圍很大，為0（Ucc-1.5V）Vo；5）差動輸入電壓范圍較大，大