220v交流过压报警电路仿真设计

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1、电子技术课程设计报告题目：220V交流过压报警电路仿真设计学生姓名：学生学号：年级：专业：班级：指导教师：机械与电气工程学院制2016年9月220V交流过压报警电路仿真设计学生：指导教师：机械与电气工程学院自动化专业1设计的任务与要求1.1设计的任务采用Multisium仿真技术对220V交流过压报警电路进行仿真设计。1.2课程设计的要求1.定电压范围在220V-240V范围内时，电路处于正常工作状态，发光二极管不亮，蜂鸣器不响，当原边电压高于此范围时，发光二极管亮，蜂鸣器响。测试出各个模块的波形。2.选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。画出电路图，说明工作

2、原理，写出电路参数及必要地计算过程。3.Multisim软件设计电路并仿真，画出一套完整的设计电路图。2220V交流过压报警电路仿真设计思路2.1设计的原理变压器空载时，一次端，二次端电压与一次端，二次端绕组匝数成正比，即U1/U2=N1/N2，220/12=N1/N2=18.33。但初级与次级频率保持一致，从而实现电压的变化。再经过桥式整流电路，将交流电压转化为稳定的直流电压。在经过整流和滤波之后输出稳定直流电压，之后便是电压比较器，在整流滤波后接了两个电阻用来分压，其中一个时滑动变阻器用来调节输入到电压比较器的电压大小。电压比较器当正极输入电压大于负极基准电压时，电

3、压比较器输出高电平。当正极输入电压小于负极基准电压时，电压比较器输出低电平。20当反向输入端电位为固定值，正向输入端为比较端；正向输入端为固定值时，反向输入端就是比较端了。比较器的输出电平，符合上述规律。调节滑动变阻器控制输入电压，当正极输入电压大于电压比较器的基准电压时输出高电平，此时LED亮且蜂鸣器发出声音。当正极输入电压小于电压比较器的基准电压时输出低电平，此时LED以及蜂鸣器都不工作。202.2设计的方案图1电路整体框架3220V交流过压报警电路仿真设计方案实施3.1单元模块功能1.变压器当变压器一次侧施加交流电压U1，流过一次绕组的电流为I1,则该电流在铁芯中

4、会产生交变磁通，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，绕组匝数多的一侧电压高，绕组匝数少的一侧电压低，当变压器二次侧开路，即变压器空载时，一二次端电压与一二次绕组匝数成正比，即U1/U2=N1/N2，220/12=N1/N2=18.33。但初级与次级频率保持一致，从而实现电压的变化。20图2变压器原理图2.桥式整流电路桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。桥式整流电路

5、的工作原理如下：E2为正半周时，对D1、D3和方向电压，Dl，D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成E2、Dl、Rfz、D3通电回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整洗电压，E2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成E2、D2、Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。图3桥式整流电路正半周工作原理20图4桥式整流电路负半周工作原理如此重复下去，便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图中还不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压

6、器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半。桥式整流电路工作原理：当输入电压处于交流电压正半周时，二极管D1、负载电阻RL、D3构成一个回路。如图中虚线所示，输出电压V0=VI-VD1-VD3。输入电压处于交流电压负半周时，二极D2、负载电阻RL、D4构成一个回路，输出电压V0=VI-VD2-VD4。图中滤波电容的工作状态。图5桥式整流电路图及输出特性曲线由上述分析可知，二极管桥式整流电路输出的也是一个方向不变的脉动电压，但脉动频率是半波整流的一倍。与半波整流输出电压有效值计算相类似，可以得到桥式整流输出电压效值Vorsm=0.9Ursm。通过上述分析，可以得到桥式整流电

7、路的基本特点如下。（1）桥式整输出的是一个直流脉动电压。（2）桥式整流电路的交流利用率为100%。（3）电容输出桥式整流电路，二极管承担的最大反向电压为2倍的交流峰值电压（电容输出时电压叠加）。（4）桥式整流电路二极管的负载电流仅为半波整流的一半。（5）实际电路中，桥式整流电路中二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。203.电压比较器当正极输入电压大于负极基准电压时，电压比较器输出高电平。当正极输入电压小于负极基准电压时，电压比较器输出低电平。当反向输入端电位为固定值，正向输入端为比较端；正向输入端为固定值时，反向输入端就是比较端了