1、*大學課程設計報告課程名稱： 過/欠電壓保護提示電路 系 部： 電力工程系 專業班級： 電氣工程及其自動化 學生姓名： 指導教師： 完成時間： 報告成績： 評閱意見： 評閱教師 日期 目 錄1. 概述3 1.1 過欠壓電路課程設計背景3 1.2 過欠壓電路課程設計目的3 1.3 設計任務與要求32. 設計內容3 2.1 分模塊電路設計思路4 2.2 電源模塊的設計4 2.3 比較模塊的設計5 2.4 報警模塊的設計53. 總電路圖6 3.1 圖像7 3.2 元件清單7 3.3 部分重要原件介紹74. 仿真與調試11 4.1 仿真過程中數據記錄12 4.2 結論195. 心得體會19 1. 概述

2、 1.1 過欠壓電路課程設計背景生活中，我們不可避免的要用到要用到各種各樣的電氣設備。由于電網電壓的波動，在較高的電壓下很有可能使電氣設備受到損壞，而在低壓時電氣設備不能正常工作。那么，在這樣的情況下就需要有一個電壓報警指示設備，它可以及時準確地對電網電壓進行分段指示并且對過、欠壓進行指示報警，從而實現保護電器設備的目的。 1.2 過欠壓電路課程設計目的通過學習，探討，查找資料再親自動手設計，使我們對模擬電子技術理論知識在實際生產應用中有一個初步的認識，并且加深我們對所學理論知識與實際應用的結合。通過設計，全面提高我們的分析、判斷、解決問題的能力。 1.3 設計任務與要求(1)設計一個過欠電壓

3、保護電路，當電網交流電壓大于250v或小于180v時，經34s本裝置將切斷用電設備的交流供電，并用led發光警示。(2)在電網交流電壓恢復正常后，經本裝置延時35分鐘后恢復用電設備的交流供電。2. 設計內容 2.1 分模塊電路設計思路 a.電源模塊的設計； b.比較模塊的設計； c. 報警模塊的設計. 2.2 電源模塊的設計 電源設計圖： 電源模塊說明：電源模塊采用10 to 1 的變壓器降壓，1a50v橋式整流電路進行整流，rc型濾波器進行濾波。當通以220v的交流電 壓時，經過變壓器降壓后，電壓測量值為21.978v；通過由4個相同型號的二極管組成的橋式整流電路后，得到14.725v直流電

4、壓；再通過rc型濾波器和lm7812與lm7806的濾波、穩壓功能，最終得到6.012v的直流電壓。此時即可根據電源模塊的輸出電壓算出門限電壓，v=6.012*190/220=5.19v。 2.3 比較模塊的設計 比較模塊電路圖： 比較模塊說明： 電路由兩個l339組成一個窗口比較器。當被比較的信號電壓 uin位于門限電壓之間時（ur1uinur2或uinur1）輸出為低電位（uo=uol），窗口電壓u=ur2-ur1。它可用來判斷輸入信號電位是否位于指定門限電位之間。 2.4 報警模塊的設計 報警模塊電路圖： 報警模塊說明：報警模塊中，共并聯了三條支路。第一條支路由兩個對接的型號為02bz2

5、.2的穩壓二極管組成，它使電壓比較結束后，比較器的輸出電壓v。能夠向正負兩個方向跳變，并且提供了2.2v的跳變高度，從而使得相應報警指示燈能夠亮或者是滅； 第二條支路由一個150的電阻和一個紅色的led發光二極管組成，其中150的電阻用于保護發光二極管，當電網電壓小于基準電壓時，v。向負向跳變，此時led1截止，led2導通，led2發出紅光，表示電網欠電壓；第三條支路由一個150電阻和一個綠色的led發光二極管組成，其中150電阻用于保護發光二極管，當電網電壓大于基準電壓時，v。向正向跳變，此時led2截止，led1導通， led1發出綠光，表示電網電壓正常。3. 總電路圖 3.1 圖像 3

6、.2 元件清單名稱規格數量變壓器22022v1整流橋 1b4b421集成運放lm7812ct1電壓比較器opamp-3t-virtual1發光二極管led11發光二極管led21電阻、電容若干見圖導線若干見圖 3.3 部分重要原件介紹 （1）變壓器 變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。（2）單相橋式整流電路 整流電路在工作時，電路中的四只

7、二極管都是作為開關運用，根據電路圖可知：當正半周時，二極管d1、d3導通（d2、d4截止），在負載電阻上得到正弦波的正半周；當負半周時，二極管d2、d4導通（d1、d3截止），在負載電阻上得到正弦波的負半周。（3）lm7812 lm7812是指三段穩壓集成電路ic芯片元器件，適用于各種電源穩壓電路，輸出穩定性好、使用方便、輸出過流、過熱自動保護。(4）雙限比較器 電路由兩個lm339組成一個窗口比較器。當被比較的信號電壓uin位于門限電壓之間時（ur1uinur2或uinur1）輸出為低電位（uo=uol），窗口電壓u=ur2-ur1。它可用來判斷輸入信號電位是否位于指定門限電位之間。lm33

8、9lm339集成塊內部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是：（1）失調電壓小，典型值為2mv；（2）電源電壓范圍寬，單電源為2-36v，雙電源電壓為1v-18v；（3）對比較信號源的內阻限制較寬；（4）共模范圍很大，為0（ucc-1.5v）vo；（5）差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；（6）輸出端電位可靈活方便地選用。 (5)繼電器繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控,遙測，通訊，自動控制，機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。繼電器實質是一種傳遞信號的電器。電子開關與繼電器相比，不如繼電器。因為繼電器有以下好處：1. 與開關配合，實現了自動控制2.實現了控制回路與主回路的電氣隔離3.觸點電壓電流都比較大4. 仿真與調試 4.1 仿真過程中數據記錄橋式整流濾波穩壓器穩流220v時雙限比較器輸出250v時雙限比較器輸出180v時雙限比較器輸出220v時單限比較器