电冰箱保护器电路设计.doc

电冰箱保护器电路设计
Ap0705122 吕礼锋
一：设计原因及要求
原因：电冰箱对电压的波动范围有一定的要求，但市电有时会不稳定，低于或者高于电冰箱的允许波动电压范围。有时市电会突然断电又来电，这样易使电冰箱的压缩机损坏，因此电冰箱保护器电路设计
Ap0705122 吕礼锋
一：设计原因及要求
原因：电冰箱对电压的波动范围有一定的要求，但市电有时会不稳定，低于或者高于电冰箱的允许波动电压范围。有时市电会突然断电又来电，这样易使电冰箱的压缩机损坏，因此接入电冰箱的保护电路是非常有必要的。
要求：用LM339和NE555设计一个电冰箱保护器。
（1）当市电过压()或欠压()时能自动切断冰箱交流供电电源
（2）复电延时功能：从停电到来电时能延时3—5分钟再接通冰箱的交流电源。
二：电路设计
电路原理
本电路主要用LM339的两个比较器与电位器组成过电压、欠电压检测电路；VT1构成电子开关，当电压在180V~280V范围内时，指示灯D1会 发亮，否则会熄灭。NE555组成延时电路。
负载
继电器
NE555
电压比较器
NE555
其工作原理：接通电源后，市电220v在变压器，整流桥，还有稳压器后，稳定在直流12V。根据变压器的变压系数，调整电位器RP2与RP3，使市电电压保持在正常范围内，指示灯LED保持发亮。因为C1两端初始电压为0V，555 时基电路的阈值端6 脚为高电平，555 时基电路复位，三极管VT2 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C1 充电，使2、6 两脚电位不断下降，约经过5min，可使电位降至12V电压的1/3，555 时基电路才置位，3 脚输出高电平，VT2 导通，继电器K1通电吸合，其常闭合触点K-1断开，电冰箱通电工作。当交流电网意外断电时，C1 储存电荷通过R2、D5 迅速泄放，当电网恢复供电时，电路又要延迟5min 左右才向电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损坏。当市电电压升高到280V以上，上比较器输出低电平；市电电压下降到180V以下，下比较器输出低电平只要两者之一输出低电平，VT1截止，LED 熄灭。此时6 脚为高电平，555 时基电路复复位，输出端3 脚为低电平，电冰箱电源被切断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下自动停止工作，保证了电冰箱能安全工作于规定的电源范围内。当电压恢复正常时，电路要延迟5min左右才向电冰箱供电。
参数的选择计算
设变压器的变压系数是20：1，整流后的输出电压u3≈×u2, 当u1分别为220V、180V、280V时，u2、u3、Va 的计算如下：
u1=220V u2=220÷×
u1=280V u2=280÷×
u1=180V u2=180÷×
因此可得，,。调节电位器RP2和RP3，使LM339 的5 ，，使电路在180V≤u1≤280V范围能正常工作。
电网由断电到恢复供电后，电冰箱要延迟一段时间才能正常工作，此延时时间τ由NE555 的外围电路C1和 R3 决定： τ≈×R3×C1
电路要求延时5 分钟（即300秒），设C1=220μF,则R3 的阻值计算如下：
R3 = 30