电冰箱保护电路的设计.doc

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数字电子技术根底
课 程 设 计 报 告
设计题目： 电冰箱保护电路的设计
姓 名： 刘赢 / 黄光超
学 号：
班 级： 电信15-4班
指导教师： 刘亚荣
课程设计成绩：

桂林理工大学信息科学与工程学院
2021 年 12 月
电冰箱保护器
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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
原理框图如图1所示。
市电
变压器降压
整流滤波电路
电压检测电路
控制执行电路
1
图
图1 原理框图
方框图说明：输入220伏交流市电，经过变压器的降压后输入进整流滤波电路中，经过整流滤波后的交流电变为脉动的直流电，然后该直流电输入进检测电路，通过与窗口比拟器的参考电压进展比拟后由控制执行电路判别是否切断电路。
三、单元电路设计与参数计算
1、电源电路
根据对工作原理的分析,可以确定电路设计如图2所示。
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图2电源电路
电源电路原理：市电在经过变压器的降压后依次进展整流滤波，输出直流电，然后输入到下一级的比拟器中。整流滤波电路各阶段具体波形如图3所示。
图3 整流滤波电路各阶段的波形图
2、电压检测电路
根据对电路原理的分析可以确定检测电路的设计如图4所示。
图4电压检测电路
电压检测电路原理：220伏的市电经过降压、整流、滤波后输入窗口比拟器，当输入电压高于U
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RH时，U1输出低电平，U2输出高电平;当输入电压低于URL时，U2输出高电平，U1输出低电平;当输入电压介于URH和URL之间时,U1和U2均输出高电平。
变压器原边与副边线圈匝数比为50。
，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=250/25×=7 V
190V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=190/50×=。
，设输入电压为255V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=255/50×=。
，设输入电压为175V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=185/50×V。
终上，URH的取值可以为7V，URL的取值可以为V。
四、总电路图与元器件清单
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序号
名称
型号
数量
1
变压器
TS_MISC_500_TO_10
1
2
桥式整流器
3N248
1
3
二极管
1N4001
2
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4
定值电阻
100K
1
5
定值电阻
1K
1
6
定值电阻
10K
2
7
定值电阻
680Ω
3
8
运算放大器
741
2
9
继电器
EMR011B3
2
10
红色发光二极管
LED
2
11
绿色发光二级管
LED
1
12
电容
1mF
1
13
电感
2
14
三级管
BC547A
1
五、安装与调试
根据对电路原理的分析可以确定控制执行电路的设计如图5所示。
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图5控制执行电路
控制执行电路原理:输入的电压为过压状态时,U1输出低电平,U2输出高电平,D2导通,D3截止,LED2截止，此时红色发光二极管LED1点亮,继电器J13熄灭;当输入的电压为欠压状态时,U1输出高电平,U2输出低电平,D3导通,D2截止, LED1截止，此时红色发光二极管LED