电源过压欠压保护电路课设报告
一种过压欠压及延时保护的电源电路设计方案
一种过压欠压及延时保护的电源电路设计方案设计一个过压欠压及延时保护的电源电路是为了保护负载设备免受过压和欠压的损害,并且延时操作以确保电源电路能在既定的时间后启动或停止。下面是一个相关的电源电路设计方案,将详细介绍其工作原理和设计细节。
1.过压保护:
过压保护的作用是防止电源输出电压超过设定的阈值。这可以通过一个比较器和一个可调电压参考源实现。具体实现步骤如下:
-将电压参考源接到比较器的一个输入端口,将电源输出电压接到比较器的另一个输入端口。
-设置比较器的阈值,如果输出电压超过该阈值,比较器的输出引脚将会产生高电平信号。
-将比较器的输出引脚连接到一个继电器或者晶体管开关,以便在超过阈值时断开电源电路。
2.欠压保护:
欠压保护的作用是防止电源输出电压低于设定的阈值。同样,该功能也可以通过一个比较器和一个可调电压参考源实现。具体实现步骤如下:-将电压参考源接到比较器的一个输入端口,将电源输出电压接到比较器的另一个输入端口。
-设置比较器的阈值,如果输出电压低于该阈值,比较器的输出引脚将会产生低电平信号。
-将比较器的输出引脚连接到一个继电器或者晶体管开关,以便在低
于阈值时断开电源电路。
3.延时启动:
延时启动的作用是在电源电路开启时延迟一段时间后再将电源输出连
接到负载设备。这可以通过使用一个计时器和一个继电器或者晶体管开关
实现。具体实现步骤如下:
-使用一个计时器芯片,例如555定时器,设置一个特定的时间。
-将计时器的输出引脚连接到一个继电器或者晶体管开关控制电源输
出电路。
-当电源电路被启动后,计时器开始计时,当计时器达到预设时间后,继电器或者晶体管开关闭合,将电源输出连接到负载设备。
实用的欠压过压保护电路设计
实用的欠压过压保护电路设计
在做逆变器时,我们总是要设计一款欠压过压保护电路,图中的电路有如下特点:
1.只用了一个单元的比较器来完成欠压和过压保护功能,所以相对于用二个比较器的电路来讲,比较简单。
2.当BT电压降到10.5以下时,比较器输出高电平,关闭3525的PWM输出,因为该比较器加了一个正反馈电阻R5,所以电路具有回差值,这时,如果BT回升到12.2V时,比较器反转,输出低电平,逆变器又自动重新启动。
3.当BT电压因为某种原因升到1
4.8以上时,D1导通,比较器输出高电平,关闭逆变器。D1稳压值为13.3V时,保护门限为14.8V,如要没有合适的稳压管,可以用10V+3.3V二个串联起来用,效果一样的。
如上是12V时的参数,如果要用于24V系统,只要改动几个电阻的参数就可以了。
备注:因为393加了正反馈,所以容易被干扰,因为逆变器前级是强干扰的所在,会造成电路工作不稳定,加了C2,实际上是加了交流负反馈,有效地消除了干扰引起的不稳定因素,有时,不加C2,根本无法正常工作。
过欠电压冰箱保护电路
课程设计说明书课程名称:模拟电子技术课程设计
题目:过欠电压冰箱保护电路
学生姓名:
专业:
班级:
学号:
指导教师:
日期:年月日
电冰箱保护器系统设计
一、设计任务与要求:
(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,红灯亮。
(4)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
题目要求设计一个电冰箱保护器。电冰箱对电源的波动范围有一定要求,而供电源其波动幅度常常超出电冰箱的允许波动范围。为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围,在其的供电源端接入保护电路非常必要。
设计中我们可以利用内部具有两个个比较器的集成块来进行电压比较,使电冰箱在规定的电源范围内工作,超出此范围时不工作,此过程可利用继电器的自动跳变功能来实现;延时保护可以利电容的充放电来实现。
总体框图:
总体框图
三、单元电路设计与参数计算
整流电路采用直流稳压电源设计思路
(1)电网供电电压为交流220V(有效值),50Hz,要获得低压直流输出,首先须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要的交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向的直流电,但其幅值变化大。
(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑的,脉动小的直流电,即将交流成分滤掉,保留其直流成分。
(4)滤波后的直流电压再通过稳压电路,便可得到基本上不受外界影响的稳定的直流电压输出,供给负载。
欠压过压保护电路
指导教师:刘显忠 班级:1301411 组员:孙金磊 杨玖智 张凯宣
技术指标:
1
电源电压在180v-250v范围内正常供电, 此时绿灯亮
2
电源电压在高于250v或低于180v时自 动切断电器设备的电源,此时指示灯
并没有报警提示。
3
正常供电和恢复供电及时通电时断故 障排除后,保护器能自动接通电器设 备的电源。
过压欠压保护电路方框图:
过压欠压保护电路电路图:
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谢谢观赏 !
蓄电池供电系统的过压欠压保护电路设计
为了保持电池的高续航能力和可靠性,防止电池的过放电造成严重 的事故,需要对电池进行欠压保护;而在实验室调试环境下,系统 采用开关电源或线性电源供电,为防止人为因素或电源故障而造成 系统损毁,也需要对系统进行过压欠压保护。
目前较常用的过压欠压方法是采用单门限比较器保护,单门限 比较器保护普遍用于开关电源的电压保护,主要是将检测的供电电 压与门限设定的高、低电压基准电压阈值进行比较,当供电电压大 于高阈值电压或小于低阈值电压时,保护电路动作,断开电池,然 而电池存在内阻,断开后内阻分压作用消失,电压恢复到正常值, 电池接通,周而复始的震荡;同时AUV系统存在功率脉冲发生器 这一瞬态高功率部分,功率脉冲发生器在产生脉冲信号的极短时间 内,由于输出瞬态功率较大,电容的电荷不足以维持供电电压稳 定,产生供电电压瞬态跌落,会引起单门限比较器的误动作。
(1) 此时,比较器U1B输出低电平,则二极管D3导通,对应比较器5 脚电压为:Biblioteka Baidu
(2) 其中VD为二极管导通压降。 当输入电压由过压转为正常值时,比较器U1B输出恢复至高电 平,则二极管D3截止,此时输入电压为:
(3) 欠压保护电路由电阻R2、二极管D1、比较器U1A、电阻R3、二 极管D2组成。当电压跌落至欠压保护时,比较器U1A输出低电平, 此时输入电压为:
交流电源过压欠压保护电路课程设计
交流电源过压欠压保护电路课程设计
交流电源过压欠压保护电路在现代电力系统中起着非常重要的作用。它能够有效地保护电器设备免受过压和欠压的损害,保证电器设备的正常运行。本文将以交流电源过压欠压保护电路课程设计为题,探讨该电路的设计原理和实现方法。
我们来了解一下过压和欠压对电器设备的影响。过压是指电压超过了设备所能承受的额定电压,会导致设备内部的电子元件过载甚至损坏。而欠压则是指电压低于设备所需的工作电压,会导致设备无法正常工作,甚至无法启动。因此,对于电器设备来说,过压和欠压都是非常危险的情况,需要采取保护措施。
交流电源过压欠压保护电路的设计目标是根据电器设备的额定电压范围,在电压超过或低于设定阈值时,及时切断电源,防止电器设备受到损害。通过引入过压和欠压保护电路,可以有效地保护电器设备免受电压异常情况的侵害。
在设计过程中,首先需要确定设备的额定电压范围和过压、欠压的阈值。一般来说,额定电压是设备能够正常工作的电压范围,过压和欠压的阈值则是根据设备的特性和安全要求来确定的。根据这些参数,可以设计出符合设备要求的过压欠压保护电路。
过压保护电路通常采用电压比较器和继电器组成。当输入电压超过设定的过压阈值时,电压比较器将输出高电平信号,触发继电器动
作,将电源与设备断开。欠压保护电路则可以通过电压比较器和继电器实现。当输入电压低于设定的欠压阈值时,电压比较器将输出高电平信号,触发继电器断开电源与设备的连接,起到保护作用。
除了过压和欠压保护电路,还可以考虑添加过流保护电路和温度保护电路,以进一步提高电器设备的安全性能。过流保护电路可以通过电流传感器实时监测电流大小,当电流超过设定的阈值时,触发继电器切断电源。温度保护电路则可以通过温度传感器实时监测设备的温度,当温度超过设定的阈值时,触发继电器切断电源。
过欠电压报警器电路设计.
课程设计报告
课程名称:电子技术课程设计专业班级:
学生姓名:
指导教师:
完成时间:
报告成绩:
过欠电压报警器电路设计
摘要在我们的日常生活中,有许多家用电器常常需要在正常的电压下才能工作。过压,欠压或者掉电都会给我们的设备造成严重的损失。然而,由于某些偶然因素,难免存在过压,欠压,甚至掉电的可能性。因此,要防患于未然,我们需要设计一种合理的过压/欠压掉电报警器电路。当以上情况发生时,启动报警电路,通过报警设备指示灯通知我们需要解决相应的问题。
关键词过压/欠压掉电;电压比较器;报警
A voltage alarm circuit design owed
In our daily life, there are many household appliances often need in normal voltage can work. Over-voltage, voltage power lost will give us or the equipment caused heavy losses. However, due to some accidental element, unavoidably exists, less pressure, even against the possibility of power lost. Therefore, to prevent this, we need to design a reasonable pressure/voltage power lost alarm circuit. While this occurs, start alarm circuit, through the alarm equipment indicator light notice we need to solve the problem of corresponding.
过压及欠压的保护电路图
图4是仅用一个4比较器LM339及几个分立元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。取样电压可以直接从辅助控制电源整流滤波后取得,它反映输入电源电压的变化,比较器共用一个基准电压,N1.1为欠压比较器,N1.2为过压比较器,调整R1可以调节过、欠压的动作阈值。N1.3为过热比较器,R T为负温度系数的热敏电阻,它与R7构成分压器,紧贴于功率开关器件IGBT的表面,温度升高时,R T阻值下降,适当选取R7的阻值,使N1.3在设定的温度阈值动作。N1.4用于外部故障应急关机,当其正向端输入低电平时,比较器输出低电平封锁PWM驱动信号。由于4个比较器的输出端是并联的,无论是过压、欠压、过热任何一种故障发生,比较器输出低电平,封锁驱动信号使电源停止工作,实现保护。如将电路稍加变动,亦可使比较器输出高电平封锁驱动信号。
交流电源过压、欠压保护电路
一、实验目的
1、学习使用运算放大器构成比较器。
2、学习元件的选择及用万用表检测电子器件。
3、学会电路调试技术。
二、实验设备与器件
1、函数信号发生器
2、双踪示波器
3、交流毫伏表
4、数字万用表
5、元件自选
三、设计要求
a) 设计说明
某些用电设备对输入电压有一定的要求,电网工作正常时,用电设备接通电源,电网电压波动超过正负10%时,自动切断电源,停止工作。
b)设计要求
1)要求利用实验台和所学过的模拟电子技术的知识,实际该装置。
2)输入市电。
3)使用运算放大器构成比较器。
4)电源工作正常,绿色发光二极管亮,电源过压、欠压,红色发光二极管亮。
四、设计提示
实验的原理框图如图1所示。市电经整流滤波后加入比较器电路,电网电压在正常范围时,执行电路将常开触点J闭合,用电设备通电;当电网电压波动超过正负10%时,触点J断开。切断电源,用电设备停止工作。
市电过压与欠压自动保护电路设计
信息职业技术学院
毕业设计说明书(论文)
设计(论文)题目:市电过压与欠压自动保护
电路
专业: 应用电子技术
班级: 应电08-2
学号: 8
姓名: _
指导教师: _ 军
二〇一〇年十月九日
职业技术学院毕业设计(论文)任务书
备注:任务书由指导教师填写,一式二份。其中学生一份,指导教师一份。
目录
摘要 (1)
第1章绪论 (2)
第2章方案设计 (3)
2.1设计概述 (3)
2.2方案论证 (3)
2.2.1 方案一 (3)
2.2.2 方案二 (4)
2.2.3 方案选择 (4)
2.3过压与欠压概述 (5)
2.3.1 过电压 (5)
2.3.2 欠电压 (6)
第3章单元电路设计 (7)
3.1变压电路 (7)
3.2整流电路 (8)
3.2.1 单相桥式整流电路 (8)
3.2.2 主要性能指标 (9)
3.3滤波电路 (9)
3.3.1电容滤波电路 (10)
3.2.2 主要性能指标 (11)
3.4稳压电路 (12)
3.4.1 稳压二极管 (12)
3.4.2 稳压二极管的选择 (12)
3.5显示电路 (12)
3.6触发电路 (13)
3.6.1 555定时电路 (14)
3.6.2 555的组成及功能 (14)
3.6.3 由555组成的单稳态触发器 (16)
3.7控制开关 (18)
第4章仿真与调试 (20)
4.1仿真调试 (20)
4.2电路仿真 (20)
4.2.1 正常工作仿真 (20)
4.2.2 过压仿真 (21)
4.2.2 欠压仿真 (23)
第五章实物制作 (25)
5.1印制电路板的制作 (25)
5.2焊接 (26)
5.2.1 焊接的工艺要求 (26)
过欠电压保护
1、设计背景
随着现在电气设备的普及,给工农业生产、国防事业、科技带来了革命性的变化,加快了社会的发展,人们步入了电气化时代,人们的生活质量得到了大幅度的提高,人们也越来越离不开这些电器设备。而电子产品越来越多,越来越精密,要在相对稳定的电压电流下工作,使用寿命才不会缩短。目前我国的电网正在普及,庞大的电网系统给了我们许多方便,但是随着接入电网的用户增多和用户电器的多样化,也造成了设电网电压的不稳定,经常产生浪涌电流,还有不可预料的过压以及欠压状况对用户电器造成极大的危害,为了避免这些问题就需要研究如何在电压变化较大时保护好用电设备,此次设计“过压与欠压自动保护电路”也由此孕育而生。
过电压:电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。属于电力系统中的一种电磁扰动现象。电工设备的绝缘长期耐受着工作电压,同时还必须能够承受一定幅度的过电压,这样才能保证电力系统安全可靠地运行。研究各种过电压的起因,预测其幅值,并采取措施加以限制,是确定电力系统绝缘配合的前提,对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。过电压分外过电压和内过电压两大类。外过电压:又称雷电过电压、大气过电压。是由于大气中的雷云对地面放电而引起的。分直击雷过电压和感应雷过电压两种。雷电过电压的持续时间约为几十微秒,具有脉冲的特性,故常称为雷电冲击波。直击雷过电压是雷闪直接击中电工设备导电部分时所出现的过电压。雷闪击中带电的导体,如架空输电线路导线,称为直接雷击。雷闪击中正常情况下处于接地状态的导体,如输电线路铁塔,使其电位升高以后又对带电的导体放电称为反击。直击雷过电压幅值可达上百万伏,会破坏电工设施绝缘,引起短路接地故障。感应雷过电压是雷闪击中电工设备附近地面,在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电工设备(包括二次设备、通信设备)上感应出的过电压。因此,架空输电线路需架设避雷线和接地装置等进行防护。通常用线路耐雷水平和雷击跳闸率表示输电线路的防雷能力。内过电压:电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压。有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。暂态过电压是由于断路器操作或发生短路故障,使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的过电压,又称工频电压升高。常见的有:①空载长线电
过欠电压提示保护电路课程设计报告书
山西大学课程设计报告
课程名称:
系部:
专业班级:
学生姓名:
指导教师:
完成时间:
报告成绩:
评阅意见:
评阅教师日期
目录
1.概述 (3)
1.1 过欠压电路课程设计背景 (3)
1.2 过欠压电路课程设计目的 (3)
1.3 设计任务与要求 (3)
2.设计内容 (4)
2.1 分模块电路设计思路 (4)
2.2 电源模块的设计 (4)
2.3 比较模块的设计 (5)
2.4 报警模块的设计 (6)
3.总电路图 (8)
3.1 图像 (8)
3.2 元件清单 (8)
3.3 部分重要原件介绍 (8)
4.仿真与调试 (11)
4.1仿真 (11)
4.2调试 (12)
4.3结论 (14)
5.心得体会 (14)
6.参考文献 (15)
1.概述
1.1 过欠压电路课程设计背景
生活中,我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动,在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏,而在低压时电气设备不能正常工作。那么,在这样的情况下就需要有一个电压报警指示设备,它可以及时准确地对电网电压进行分段指示并且对过、欠压进行指示报警,从而实现保护电器设备的目的。
1.2 过欠压电路课程设计目的
1.设计一过/欠电压保护提示电路。
2.对给定的电路原理框图进行原理图设计,分单元进行设计。对电路参数进行必要的计算,选择元器件参数。
3.画出完整的电路原理图。
4.对设计的电路进行仿真验证。要求打印出仿真结果。
1.3 设计任务与要求
1.设计一个过欠电压保护电路,当电网交流电压大于250V或小于180V时,经3~4s本装置将切断用电设备的交流供电,并用LED发光警示。
过欠压保护电路
图六 (2) 判断是否报警部分,如上图:七脚输出接 PNP 三极管 3AX81,一脚输出接 NPN 三极管 c9014,报警情 况见下表 表一:
Vs >3v 2.03~3 <2.03
1 脚输出 低 低 高
7 脚输出 低 高 高
T0 导通(是/否) T1 导通(是/否)
是
否
否
否
否
是
是否报警(是/否) 是 否 是
电压变化
直流电压 U 直 交流电压 U 交 电路是否报警 继电器是否吸合
(v)
用电器是否工作
由正常升至高压
>12
>262.9
是
是
否
高压恢复正常 12~8.1 262.9~177.6
否
是(复位后断开) 否(复位后工作)
8.1~7
177.6~153
是
是
否
正常降至低压
7~4.5
153~98.6
不确定
是
否
<4.5
过欠压报警保护器
引言:在我们日常生活中有时会遇到高压或低压现象,而许多电子仪器或家电设备,在高压的情况下运行 时将可能被烧毁,而在低压下工作时又会影响使用寿命,使用该过欠压报警器可以及时发现过压和欠压现 象,并停止其继续运行,直至被人工复位后才继续运行,从而对用电器起到保护作用。该报警保护器可在 交流 163V—325V 之间任意设定高压或低压报警范围,以满足不同用电器的需要。 一.设计原理 该保护电路分三部分设计,第一部分为工作电源部分即交流电变直流部分;第二部分为取样比较、判断是 否过压或欠压;第三部分为报警并切断电源部分电路,如图一:
过欠压保护电路设计
过欠压保护电路设计
一、引言
在电力系统中,电压的稳定性对于设备的正常运行至关重要。过高或过低的电压都可能对设备造成损坏,甚至引发安全事故。因此,设计一种有效的过欠压保护电路显得尤为重要。本文将详细探讨过欠压保护电路的设计原理、实现方法以及在实际应用中的注意事项。
二、过欠压保护电路的设计原理
过欠压保护电路的核心原理在于监测电路中的电压变化,并在电压超过或低于设定值时采取相应的保护措施。这通常通过比较器、参考电压源、延时电路以及驱动电路等组件实现。当电路中的电压发生变化时,比较器会将实时监测到的电压与参考电压进行比较,根据比较结果控制驱动电路的动作,从而实现对被保护电路的过欠压保护。
三、过欠压保护电路的实现方法
1. 硬件设计
在硬件设计方面,过欠压保护电路主要包括电压检测模块、比较器模块、延时模块和驱动模块。电压检测模块负责实时监测电路中的电压变化;比较器模块将检测到的电压与预设的参考电压进行比较,输出比较结果;延时模块在接收到比较结果后,为了避免误动作,会进行一定的延时处理;最后,驱动模块根据延时后的信号控制被保护电路的通断。
2. 软件设计
软件设计方面,过欠压保护电路可以通过编程实现对电压的精确监测和控制。例如,通过微控制器(MCU)编程,可以实时读取电压检测模块的数据,根据预设的电
压阈值判断是否需要触发保护动作。同时,软件设计还可以实现更为复杂的保护功能,如故障记录、远程监控等。
四、过欠压保护电路应用中的注意事项
1. 精确设定参考电压
参考电压的设定对于过欠压保护电路的性能至关重要。设定过高的参考电压可能导致电路在正常工作电压范围内误动作,而设定过低的参考电压则可能使电路在异常电压下无法及时触发保护。因此,在实际应用中,需要根据被保护电路的工作电压范围和允许的电压波动范围精确设定参考电压。
市电欠压过压自动保护电路
摘要
本设计介绍的是市电欠压、过压自动保护器。能在市电高于限定电压或低于限定电压时起自动保护动作,切断负载(用电设备)的工作电源。而在市电恢复正常后,又能自动恢复供电。设计中主要有桥式整流电路、滤波电路、稳压电路、控制电路,电路结构简单,电路工作原理清晰明了,性能优良。
此设计经过检测和分析,它具有自动保护功能。当市电电源电压低于或高于设定的电压时,切换负载供电,还可根据需要延时供电。它能在市电电压低于170V或者高于240V时,自动切断负载的供电线路,可防止用电设备因欠电压或者过电压而损坏。
关键词时基电路;欠压保护;过压保护;自动保护
第1章绪论
1.1 选题的目的及意义
随着现在电气设备的普及,给工农业生产、国防事业、科技带来了革命性的变化,加快了社会的发展,人们步入了电气化时代,也使人们的生活质量得到了大幅度的提高,也越来越离不开这些电器设备。随着科技的发展,电器设备的精度也逐渐提高,发生了翻天覆地的变化,但是如何保护好这些电器设备的不受外界的干扰,成了当今科技发展关注的主要问题。
目前我国的电网正在普及,庞大的电网系统给了我们许多方便。但是随着接入电网的用户增多,和用户电器的多样化,也造成了电网电压的不稳定,忽高忽低的电压,也成了损坏电器设备的主要因素。如何在电压变化较大时保护好用电设备,成了人们现在研究的一个方向。
1.2 概述
本设计介绍的是市电过电压与欠压自动保护器,它的主要功能是在市电电压低于170V或者高于240V时,自动切断负载的供电线路,以达到防止用电设备内因欠电压或者过电压而损坏的目的。
电源过压欠压保护电路报告
电源过压欠压保护电路报告
一、引言
二、电源过压保护电路原理
电源过压保护电路通过监测电源输入电压的大小,当电压超过设定的阈值时,立即切断电源供应,以保护电子设备免受过高电压的损害。其基本原理如下:
1.电源输入电压通过一个电压分压器接入到比较器的正输入端,经过阈值设定电阻进行分压;
2.比较器的负输入端通过一个可调电阻接地;
3.当电源输入电压超过阈值设定电阻分压得到的电压时,比较器的输出端产生高电平信号,使继电器吸合,切断电源供应。
三、电源欠压保护电路原理
电源欠压保护电路与过压保护电路类似,当电源输入电压低于设定的阈值时,立即切断电源供应,以避免电子设备在电压不足的情况下正常工作。其基本原理如下:
1.电源输入电压通过一个电压分压器接入到比较器的正输入端,经过阈值设定电阻进行分压;
2.比较器的负输入端通过一个可调电阻接地;
3.当电源输入电压低于阈值设定电阻分压得到的电压时,比较器的输出端产生高电平信号,使继电器吸合,切断电源供应。
四、电源过压欠压保护电路设计方法
1.阈值设定:根据电子设备的工作电压范围,设定适当的过压和欠压阈值;
2.电压分压比例:根据输入电压和比较器的工作电压范围确定分压比例;
3.可调电阻选择:根据实际需求选择合适的可调电阻,以便在测试和调试时方便调整阈值;
4.继电器选择:根据电子设备的功率需求选择合适的继电器,以确保能承受设备的工作电流;
5.过压欠压保护时间:根据电子设备的特性和实际需求设置过压欠压保护时间,以避免误触发和过度保护。
五、电源过压欠压保护电路实际应用
六、总结
电源过压欠压保护电路是一种重要的保护电路,通过监测电源输入电压并切断电源供应,可以有效保护电子设备免受过高或过低电压的损害。设计电源过压欠压保护电路需要根据实际需求确定阈值和其他参数,并选择合适的电阻和继电器。在实际应用中,电源过压欠压保护电路广泛应用于各类电子设备中,提高了设备的可靠性和稳定性。
过压-欠压-过流保护器的设计
过压\欠压\过流保护器的设计
[摘要]该保护器由直流稳压电路、电压比较电路、电流取样及比较电路和延时报警电路五部分组成。直流稳压电路由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路组成,为整个电路供电。通过互感器可对电流作随时的跟踪检测。电压比较部分采用LM339四电压比较器,当电网的电压或电流不正常时,比较器相应端输出高电平,从而触发保护电路和延时报警电路工作,达到过压、欠压、过流保护和报警的目的。
[关键词] 保护器比较器延时报警LM339
1. 引言
现代家庭都备有多种电器和电子设备如电视机、电冰箱、音响系统、微波炉和UPS系统。这些设备都由交流电网供电,正常供电时,市电有±10%的允许误差。但是,交流电网的电压和电流时常波动,电压和电流可能超过允许误差,这对家电会带来损害。因此我设计的保护器保证家用电器只有在一定的电压和电流范围内正常工作,偏离正常电压或电流就使电路断电并报警,以保护电器设备。
2. 设计方案
2.1 问题提出
众所周知, 在高校教学过程中应抓基础、促提高、注重理论与实践相结合。该类保护器在生活中已经普遍应用。但在实际中,往往保护器只涉及电压保护或电流保护,具有一定的局限性。本文设计的“过压、欠压、过流保护器”具有较广泛的适用性,同时与电子专业知识结合密切。作为电子信息工程专业的“设计课题”,具有很好的实用性和可操作性。
2.2 设计制作特点
经济性:制作成本在40元以内。
合理性:从应用广泛的555集成定时电路着手,电路由直流稳压电路、电压比较电路、电流取样及比较电路和延时报警电路五部分组成。涉及集成电路应用、继电接触控制等电子电工技术知识。电路本身设计成熟合理。
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交流电源过压、欠压保护电路
一、设计任务
a)设计说明
某些用电设备对输入电压有一定的要求,电网正常工作时,用电设备接通电源,电网电压波动超过正负10%时,自动切断电源,停止工作。
设计要求
1)要求利用实验台和所学过的模拟电子技术的知识,实际该装置。
2)输入市电。
3)使用运算放大器构成比较器。
4)电源工作正常,绿色发光二极管亮,电源过压、欠压,红色发光二极管亮。
二、设计要求
1.根据设计指标要求进行预设计,确定电路形式估算元件参数并选择元器件。
2.进行指标核算,根据设计的电路利用理论公式,核算有关指标能否达到设计要求。
3.按时提交课程设计报告,画出设计电路图,交一份A3图纸,完成相应答辩。
三、参考书籍
《模拟电子技术基础》(第四版)童诗白,华成英高等教育出版社 2006;
《电工电子实验与课程设计指导》朱小龙,梁秀荣中国矿业大学出版社 2013;
《电子技术实验与课程设计》毕满青机械工业出版社2006;
《Multisim 10 虚拟仿真和业余制版使用技术》黄培根电子工业出版社 2008.
目录
一、前言 (4)
二、方案论证 (5)
三、电路工作原理及说明 (6)
3.1整流滤波电路 (6)
3.2比较器电路 (8)
3.3执行电路 (11)
四、电路仿真 (12)
五、设计心得 (14)
附录一 (17)
附录二 (18)
参考文献 (19)
一、前言
随着微控技术的日益完善和发展,在工业控制中,用电设备通常工作至三相电源中,而很多用电设备在使用中对相应提供的工作电源有着较高的要求。但通常电网产生的电压偏高(是指给定的瞬间设备端电压U与设备额定电压Un之差),以及大功率电动机的起动,电焊机的工作,特别是大型电弧炉和大型轧钢机冲击性负荷的工作,均会引起负荷的急剧变动,使电网电压损耗随之产生相应变动,从而使用户公共供电点的电压出现波动现象。而上述情况所造成的电压波动,又会给用电设备造成不应有的过压、欠压现象。如长时间供给用电设备,则会极大的损坏用电设备。所以在用电设备使用中,会加入相应的保护电路,以保证用电设备在正常的供电状态下使用。当供电线路出现过、欠压时,保护电路进行有效保护,从而确保用电设备安全正常运行。
二、方案论证
本课题主要设计电源过压/欠压保护电路。
主要设计思想为:在正常情况下,即电压在标准电压附近的时候,电路正常工作,绿色发光二极管亮。当有过压、欠压或者掉电的时候,输入电压经过整流滤波稳压后与已知标准电压相差很大时,红色发光二极管亮,提示工作人员进行必要的措施,防止不必要的损失。
经过理论推理,进行分析比较并逐步模拟,确立以下比较合理的方案。过压、欠压保护电路原理框图如图1所示。
图1 交流电源过压、欠压保护电路原理框图
三、电路工作原理及说明
3.1整流滤波电路
由于各种电器设备内部均是由不同种类的电子电路组成,电子电路正常工作需要直流电源,而电网供给用户的是50hz的交流电,所以需要利用具有单向导电特性的半导体器件把交变的电流变换为直流电。提供直流电的设备称为直流稳压电源。直流稳压电源可以将交流输入电压转变成稳定不变的电压。交流电经过二极管整流之后,方向单一了,但是大小(电流强度)还是处在不断变化之中。这种脉动直流一般是不能直接用来给集成电路供电的。要把脉动直流变成波形平滑的直流,还需要再做一番“填平取齐”的工作,这便是滤波。
图3 整流滤波电路图
整流滤波电路如图3所示,应用桥式整流,基本原理就是利用二极管的单向导电性,将交流电变成一个方向流动的电流。让交流电流的正半周到来时顺利通过二极管(正向导通),当交流电流的负半周到来时(方向与正半周相反)二极管反向截止,则不能通过,如此循环,就形成一个方向的电流。滤波应用单相桥式整流电容滤波电路,电容滤波的特点是,输出电压提高,脉动成分减小,二极管导通时间大大减少。
3.2比较器电路
保护电路中主要是电压比较器在起作用,电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。比较电路主要由两个理想运放组成,这是电路正常工作的核心。通过运放组成电压比较器,对输入电压判别,从而输出相应高低电平,作用于后续电路。
比较电路如图4所示。
图4 比较电路
电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):
当”+”输入端电压高于”-”输入端时,电压比较器输出为高电平;
当”+”输入端电压低于”-”输入端时,电压比较
器输出为低电平;
✧电压比较器的作用:它可用作模拟电路和数字电路的接口,还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。可用于报警器电路、自动控制电路、测量技术,也可用于V/F变换电路、A/D变换电路、高速采样电路、电源电压监测电路、振荡器及压控振荡器电路、过零检测电路等。
简单的电压比较器结构简单,灵敏度高,但是抗干扰能力差,改进后的电压比较器有:滞回比较器和窗口比较器。
运算放大器是通过反馈回路和输入回路的确定“运算参数”,比如放大倍
数,反馈量可以是输出的电流或电压的部分或全部。而比较器则不需要反馈,直接比较两个输入端的量,如果同相输入大于反相,则输出高电平,否则输出低电平。电压比较器输入是线性量,而输出是开关(高低电平)量。一般应用中,有时也可以用线性运算放大器,在不加负反馈的情况下,构成电压比较器来使用。
电压比较器是对两个模拟电压比较其大小,并判断出其中哪一个电压高。
✧比较器与运算放大器的差别
运算放大器可以做比较器电路,但性能较好的比较器比通用运放的开环增益更高,输入失调电压更小,共模输入电