电冰箱保护器设计报告

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1、课程设计目录一、设计要求：2二、设计的作用、目的2三、设计的具体实现31．系统概述32.各单元电路的设计方案及原理说明53.仿真调试过程及结果分析13四、心得体会及建议181．心得体会182.建议19五、附录19六、参考文献2021课程设计电冰箱保护器的设计报告一、设计要求：（1）.设计电冰箱保护器，具有过、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。（3）.过压保护：当电压高于250V时，自动切断电源，且红灯亮。（4）.欠压保护：当电压低于180V时，自动切断电源，且红灯亮。（5）.延时

2、保护：在上电、欠压、过压保护切断电源时，延时一段时间3～5min才可接通电源。二、设计的作用、目的（1）.掌握电冰箱保护器工作原理。（2）.熟悉继电器和发光二极管的使用。（3）.熟悉Multisim和Protel软件。21课程设计三、设计的具体实现1．系统概述电冰箱对电源的波动范围有一定的要求，而供电电源，其波动幅度有时会不在电冰箱波动范围内。当电冰箱压缩机在工作时，若遇到电网意外断电又迅速恢复供电，会使压缩机承受压力过高而受损。为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围内，并且防止压缩机受损，在电冰箱的供电电源端接入保护器是非

3、常必要的。本电路的电源由220V交流电经过变压器变压、整流电桥整流、滤波电路滤波，并经过稳压电路稳压后提供直流电源。其中，U1从整流电桥的输出端取样，当市电压在正常的范围（180V～250V）内时,电路各部分正常工作；当市电电压超出正常范围时，控制电路控制的继电器停止工作。555时基电路起控制延时的作用。电路组成框图如下：图一电路组成框图21课程设计此电路设计主要的应用电路元件包括：变压器、整流电桥、滤波电容、三端稳压电源、窗口比较器、定时器（LM555CN）、继电器等。电路原理接通电源后，220V交流电经过变压器变压,整流桥

4、式电路的整流,稳压器LM7812CT的稳压后,在RP2和RP3两端可获得大约12V的直流工作电压。跟据变压器的变压系数，调整电位器RP2和RP3，使市电电压在正常的工作范围内，上、下比较器都输出高电平，此时三极管Q1导通，电压指示灯LED保持发亮。因为C1两端初始值为0，LM555CN时基电路的阈值端6管脚为高电平，LM555CN时基电路复位，三极管Q2截止，继电器K1的常闭触点保持吸合，电冰箱电源被切断。然后电源向电容C1冲电，使得2、6管脚电位下降，大约经过3～5min，可使电位降至12V的三分之一，LM555CN时基电路

5、置位，3管脚输出高电平，Q2导通，继电器K1通电吸合，其常闭合触点K1断开，LED2绿灯亮，电冰箱正常工作。当交流电电网意外断电时，C1存储的电荷通过R4、D3迅速释放。当交流电电网恢复供电时，电路又要延迟大约3～5min才向电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损坏。当市电压升高到250V以上，上比较器输出低电平；当市电电压下降到180V以下时，下比较器输出低电平。只要两者中的任何一个比较器输出低电平，Q1就截止，LED就熄灭。此时6管脚为高电平，LM555CN时基电路复位，输出端3管脚为低电平，LED1红灯亮，电冰箱电源被切

6、断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下可以自动的停止工作，保证了电冰箱能安全工作于正常的电源范围21课程设计内。当电压恢复正常时大约要延迟大约3～5min。电冰箱保护器的原理如下：图二电冰箱保护原理图21课程设计2.各单元电路的设计方案及原理说明（1）电路设计方案a）直流稳压电源直流稳压电源的组成框图如下：图三直流稳压电源的组成框图作用：把交流电压变成大小合适的、稳定的直流电源。①电源变压器作用：把220V的电网电压变成想要的的小电压。②整流电路电路的组成：四只二极管（原则是，保证在变压器副边电压U2的整个周期内，负载上的电

7、压和电流方向始终不变。工作原理：利用的是二极管的单向导电性。D5、D7和D6、D8两对二极管交替导通，致使负载电阻RL上在U2的整个周期内都有电流通过，而且方向不变。21课程设计交流电压经过整流电路后变成脉动直流电压，即：既含直流，又含交流。③滤波电路即在整流电路的输出端并联一个电解电容。工作原理：利用电解电容的充放电作用，不仅使输出电压变得平滑，而且可以使输出电压的平均值变大。④稳压电路作用：使输出电压不受负载、温度等的影响。直流稳压电路原理图如下：图四直流稳压电路原理图b）比较器的设计21课程设计欠压和过压检测电路由集成电

8、压比较器及外围电路元件组成。集成电压比较器电路利用理想元件U1、U2、D1、D2、RP2和RP3组成，上较器用于过电压的检测，下比较器用于欠电压的检测。RP1电阻的分压组成基准电压，为比较器提供基准电压。三极管构成电子开关。窗口比较器当输入电压Ui大于U+R，必然大于U-R，