ap0705122电冰箱保护器电路设计

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1、电冰箱保护器电路设计Ap0705122吕礼锋一：设计原因及要求原因：电冰箱对电压的波动范围有一定的要求，但市电有时会不稳定，低于或者高于电冰箱的允许波动电压范围。有时市电会突然断电又来电，这样易使电冰箱的压缩机损坏，因此接入电冰箱的保护电路是非常有必要的。要求：用LM339和NE555设计一个电冰箱保护器。（1）当市电过压()或欠压()时能自动切断冰箱交流供电电源（2）复电延时功能：从停电到来电时能延时3—5分钟再接通冰箱的交流电源。二：电路设计1.电路原理本电路主要用LM339的两个比较器与电位器组成过电压、欠电压检测

2、电路；VT1构成电子开关，当电压在180V~280V范围内时，指示灯D1会发亮，否则会熄灭。NE555组成延时电路。负载继电器NE555电压比较器NE555其工作原理：接通电源后，市电220v在变压器，整流桥，还有稳压器后，稳定在直流12V。根据变压器的变压系数，调整电位器RP2与RP3，使市电电压保持在正常范围内，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

3、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

4、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。2.2参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u3≈1.2×u2,当u1分别为220V、180V、280V时，u2、u3、Va的计算如下：u1=220Vu2=220÷20=11Vu3=1.2×11=13.2V则,Va=6.6Vu1=280Vu2=280÷20=14Vu3=1.2×14=16.8V则,Va=8.4Vu1=180Vu2=180÷20=

5、9Vu3=1.2×9=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180V≤u1≤280V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τ由NE555的外围电路C1和R3决定：τ≈1.1×R3×C1电路要求延时5分钟（即300秒），设C1=220μF,则R3的阻值计算如下：R3=300÷(1.1×220×10^-6)≈1.2×10^6Ω2.3电路的PCB图

6、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，红色的LED发光表示负载不工作，其工作原理和上图一样。原理图：则该原理图的PCB图如下所示：三.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，避免用感光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

7、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相连的线断开。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

8、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3—15K。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