电压越限报警器1

电压越限报警器

摘要：电压越限报警器是有五部分组成，获取降压部分，调整电流部分，滤波部分，判断报警部分，报警部分。其组成采用了：变压器、桥式整流器、滤波器，电压双限比较器，和一个喇叭报警器。变压器、桥式整流器、滤波器这三个主要是为了调整判断报警电路的输入电压，电压双限比较器，和一个喇叭报警器主要是判断我们所测量的电压是否为我们所需的电压，如果电压过低或过高则报警，否则正常运行。

关键词：电压越限；整流滤波；电压比较器；报警

Abstract:voltage limit alarm is composed of five parts, acquiring buck portions, adjus t the current section, filtering, judge the alarm part, an alarm part. The composition uses : transformers, bridge rectifier, filter, voltage double limit comparator, and a horn alarm. Transformers, bridge rectifier, filter three is mainly to adjust the judgment of alarm circ uit input voltage, voltage double limit comparator, and a horn alarm is mainly judged b y our of the measured voltage is our desired voltage, if the voltage is too low or too hig h alarm, otherwise normal operation.

Keywords:voltage limit; rectifying filtering； voltage comparator; alarm;

前言：生活中，我们所获得的电压往往是22V的稳定电压，但我们不可避免的是如果由于电路短路，负载的增加或减少，电路被雷击或者是因为其他原因使得电网中的电压突然增大或减小，从而烧坏我们家里的洗衣机，电视机，电脑的一些家用电设备，因此，为了避免用电器的输入电压的突然地增加或减少，可以用安装一个电压越限报警器，在电压高于或低于用电设备的输入电压时就会报警，提示用户立刻切断电源或采取一定措施保护我们的用电设备不会被烧坏。

本次课程所设计的电压电压越限报警器的基本功能是能对输入电压的大小用电路中的电压双限比较器与我们所设定的标准电压进行比较，判断出输入电压是否

高于或低于我们所设定的标准电压。比较的结果用输出电压的高和低来表示。如果在我所规定的电压范围内，则电路正常运行，如果电压不在我们的规定范围之类，则报警器启动，并发出报警。

1系统概述

1.1设计要求

本次课程设计的基本任务

1、电压双限比较器判断电压是否越限；

2、变压器将高压变为低压；

3、桥式整流滤波器将交流电变化为直流电；

4、当电压越过标准电压时报警器报警；

1.2 系统结构与设计方案

1.2.1 方案说明

本次所设计的电压越限报警器，由变压器获取降压部分，单项桥式整流器调整电流部分，电容滤波部分，电压双限比较器判断报警部分，报警部分。

变压器从外部获取电压，并将电压调整为低压，同时传至桥式整流器的输入端，通过桥式整流器，将交流电流转化为直流稳定的电流，再将电压输入到判断报警电路，判断电压是否越限的电路时由两个运算放大器组成的电压双限比较器，比较输入电压与我们的所设定的标准电压，如果电压高于或低于我们所设定的标准电压，则电压双限比较器则输出一个较低电压，如果输入电压在我们的标准电压范围内，则电压双限比较器就输出一个较高的电压，通过在电压双限比较器的输出加一个数字反相器，将以上的两个输出电压反相，再输入到由一个额定电压较低的喇叭内，如果总电压越限就会报警。

1.2.2方案选择

1、滤波电路的选择：

<1>倒L形滤波电路

图1.1 <2>C形滤波电路

\

图1.2

2、电压比较电路的选择：

<1>采用发光二极管作为判断报警标志

L E D 1 C Q

X 35A

R 1 220

R 2 20

V1 22

L E D 2 C Q X 35A

+

判断输入电压 5

判断输出

图1.3

<2>采用双限电压比较器作为电压越限的电路

图1.4

3、电路的选择

由于电感滤波整流管的铁芯的存在，笨重体积大，容易意气电磁干扰。一般只适用于大电流的场合。所以我们选择了C 形滤波电路

在电压比较电路电路的选择中，由于由发光二极管组成的电压比较电路的抗干扰能力差，只适用于低电压的电路，并且输出波形也不稳定。

我们将滤波电路和电压比较电路组合可以的到四种电压越限报警电路的内部电路，即四种方案。但综合以上因素，我们选择了电容滤波电路 1.2.3 电路框图

电压越限报警器的电路框图如下图所示，其中包括获取降压部分，调整电流部分，滤波部分，判断报警部分，报警部分。

图1.5

2.各部分的设计

2.1变压器的设计

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

N1

N2

变压器

图2.1