直流电源过压与欠压告警电路

题目：直流电源过压与欠压告警电路

院（系）：信息与通信学院

专业：电子科学与技术

学生姓名：

学号：

指导教师：何宁

职称：教授

封面字号要统一

2012年 12月25 日

摘要

当电网出现欠压或过压时,电器往往无法正常运行,甚至遭到损坏,本文对过压欠压及延时警报电路的设计及工作原理给予介绍。该警报电路具有过压、欠压警报功能,警报范围宽，特别适合于民用、工业上的稳压电源的保护系统。根据需要设计了一种防止电网电压过高或过低损坏家用电器的警报电路,其电路具有结构合理、性价比高、易于制作等优点,尤其在农村更加适用。供电电压过高时，红色指示灯亮，供电电压过低时，绿色指示灯亮，通过调节电路电位器，得出电压正常工作范围，将电源电压与正常电压作比较，输出比较结果。直流电流电压报警器主要是针对电流、电压等电量参数进行高速精确测量，经隔离转换成标准的模拟信号输出。本文介绍一种电压指示报警器,经试验,效果比较理想。其作用是能够显示电压数值,当电路发生欠、过电压时均能发出声、光报警信号。如果配接附加控制线路,还能自动调整电压和自动切断供电线路。

关键词:欠压，过压，LM324，74LS00，电压比较；告警

Abstract

When the grid undervoltage or overvoltage，Appliances often do not work, or even damaged.，overvoltage undervoltage the delay alarm circuit design works to give a presentation. The alarm circuit has an overvoltage, undervoltage alarm function, a wide range of alarm, especially suitable for the civil protection system of regulated power supply on the industrial，Needed to design a way to prevent the grid voltage is too high or too low, the alarm circuit damage to household appliances, the circuit structure is reasonable, cost-effective, easy to fabricate more advantages in rural，The red indicator lights when the supply voltage is too high, the supply voltage is too low, the green light is obtained by regulating circuit potential the voltage normal operating range, the power supply voltage for comparison with normal voltage, output compare results. This paper describes a voltage indication alarm test, the effect is more ideal. Its role is to be able to display the voltage value, both overvoltage and audible alarm signal when the circuit occurs less. Connected with additional control lines, and can automatically adjust the voltage and automatically cut off the power supply lines.

Keywords: undervoltage，overvoltage，LM324，74LS00，voltage comparator.

目录

摘要1

Abstract2

1.硬件设计4 1.1 LM324介绍4

1.2LM324作电压比较器4

1.3 74LS00与非门介绍5

1.4 设计思路6

2. 电路调试分析6 2.1 比较电路6

2.2 输出电平处理电路7

2.3 显示电路8

3. 整体原理图9

4. PCB及实物图10

5. 课设总结11

6. 参考文献11

1.硬件设计

1.1 LM324介绍

LM324系列器件带有差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到 3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

图1：LM324管脚及封装

1.2LM324作电压比较器

当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认

为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如LM324运放开环放大倍数100dB，既10万倍)。此时运放便形成一个电压比较器，其输出如不是高电平（V+），就是低电平（V-或接地）。当正输入端电压高于负输入端电压时，运放输出低电平。附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器，电阻R1、R1ˊ组成分压电路，为运放A1设定比较电平U1；电阻R2、R2ˊ组成分压电路，为运放A2设定比较电平U2。输入电压U1同时加到A1的正输入端和A2的负输入端之间，当Ui >U1时，运放A1输出高电平；当Ui 。运放A1、A2只要有一个输出高电平，晶体管BG1就会导通，发光二极管LED就会点亮。若选择U1>U2，则当输入电压Ui越出[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这便是一个电压双限指示器。若选择U2 > U1，则当输入电压在[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这是