过欠电压冰箱保护电路
电冰箱保护电路
一、摘要当今社会，电子产品越来越多，已经成为我们生活中不可分割的一部分。
现在科学家对电子产品的研究不仅仅是推起出新，对于以前的产品，科学家也是加以改良，让其在原来功能的基础上又新的功能，更加环保，节能，智能，电冰箱就是其中的一种。
作为80年代“三大件”之一的电冰箱在新的时代更加受到大家的喜爱，家家都有电冰箱，所以怎么更加节能，怎么样保护冰箱让其寿命更长成为一个发展的方向。
本次设计主在对电冰箱过压，欠压保护以及延时保护方面，对这方面的电路进行设计研究。
这种电路的优点是，能够让冰箱在其标准电压之内工作，保护冰箱，并有断电延时，让其更加平稳运行，一定程度上可以延长电冰箱的使用年限。
二、设计目的1.掌握电压比较电路的设计方法；2.掌握延时电路的设计方法；3.增强自己焊接电路的能力；4.增强分析电路，改正电路的能力；5.增强团队合作意识。
三、设计任务和性能指标3.1设计任务设计一个电冰箱过压、欠压、延时供电电路，可以通过电位模拟器调节过压和欠压，并使用发光二极管指示过压、欠压报警状态，使用发光二极管摸你只是冰箱通电工作状态。
冰箱上电时有延时通电要求，保护后恢复供电也要延时送电，延时时间是10秒左右。
3.2 性能指标1.电压高于9V时，过压指示灯（绿灯）亮，表示电冰箱过压，不工作。
2.电压低于3V时，欠压指示灯（红灯）亮，表示电冰箱欠压，不工作。
3.电压在3V-9V时，正常指示灯（黄灯）亮，表示电冰箱正常工作。
4.电压在正常值临近点处有延时，即冰箱正常工作时有延时保护装置，时间大概是10秒。
四、设计方案4.1 系统设计方案本系统主要有以下几个模块组成：过压判断模块、欠压判断模块、与模块、延时模块。
各个模块的具体功能如下：过压判断模块：用集成芯片LM339比较器，比较输入电压和上限值9V，如果大于9V ，输出低电平，绿灯亮。
欠压判断模块：用集成芯片LM339比较器，比较输入电压和下限值3V，如果小于3V ，输出低电平，红灯亮。
电冰箱保护电路的设计说明
电冰箱保护电路的设计说明
电冰箱保护电路的设计是为了保护冰箱运行过程中的电器元器件，确保冰箱的长期稳定运行和安全。
电冰箱保护电路的设计涉及到多个方面，包括过载保护、短路保护、过温保护等。
过载保护：通过在电冰箱控制线路中引入电流感应器，可以实现过载保护功能。
当电冰箱负载电流超过额定值时，感应器将发出信号，使电器元器件得到及时保护并停止运行。
短路保护：在电冰箱电路中引入短路保护电路，当出现短路时，电路将自动切断电源，避免电组件过热或损坏。
过温保护：由于电冰箱中涉及到制冷剂等高温流体，因此需要设计过温保护电路，使得当冰箱温度超过极限值时，及时切断电源，保护电器元器件。
总的来说，电冰箱保护电路的设计需要满足以下条件：可靠性高、实用性强、适应性广泛、易于维修和维护等。
同时，设计还应遵循安全、节能、环保等原则。
逆变电源中的三种保护电路讲解
逆变电源中的三种保护电路讲解【大比特导读】电路中经常会通过较大的电流，这就造成了电路中存在很多不确定的因素。
为了避免这些因素对电路或者重要器件的损伤，保护电路应运而生。
保护电路在逆变电源这种经常需要进行电流转换的器件中显得尤为重要。
电路中经常会通过较大的电流，这就造成了电路中存在很多不确定的因素。
为了避免这些因素对电路或者重要器件的损伤，保护电路应运而生。
保护电路在逆变电源这种经常需要进行电流转换的器件中显得尤为重要。
本篇文章就将为大家介绍逆变电源中的几种重要的保护电路设计，并针对其原理进行较为详细的分析和讲解。
防反接保护电路如果逆变器没有防反接电路，在输入电池接反的情况下往往会造成灾难性的后果，轻则烧毁保险丝，重则烧毁大部分电路。
在逆变器中防反接保护电路主要有三种：反并肖特基二极管组成的防反接保护电路，如图1所示。
图1由图1可以看出，当电池接反时，肖特基二极管D导通，F被烧毁。
如果后面是推挽结构的主变换电路，两推挽开关MOS管的寄生二极管的也相当于和D并联，但压降比肖特基大得多，耐瞬间电流的冲击能力也低于肖特基二极管D，这样就避免了大电流通过MOS管的寄生二极管，从而保护了两推挽开关MOS管。
这种防反接保护电路结构简单，不会影响效率，但保护后会烧毁保险丝F，需要重新更换才能恢复正常工作。
采用继电器的防反接保护电路，基本电路如图2：图2由图中可以看出，如果电池接反，D反偏，继电器K的线圈没有电流通过，触点不能吸合，逆变器供电被切断。
这种防反接保护电路效果比较好，不会烧毁保险丝F，但体积比较大，继电器的触点的寿命有限。
采用MOS管的防反接保护电路，基本电路如下图3：图3图3中D为防反接MOS的寄生二极管，便于分析原理画出来了。
当电池极性未接反时，D正偏导通，Q的GS极由电池正极经过F、R1、D回到电池负极得到正偏而导通。
Q导通后的压降比D的压降小得多，所以Q导通后会使D得不到足够的正向电压而截至;当电池极性接反时，D会由于反偏而截至，Q也会由于GS反偏而截至，逆变器不能启动。
36v欠压保护电路图大全(六款模拟电路设计原理图详解)
36v欠压保护电路图大全（六款模拟电路设计原理图详解）36v欠压保护电路图（一）电路工作原理：输出电压低于规定值时，反映了输入直流电源、开关稳压器内部或者输出负载发生了异常。
输入直流电源电压下降到规定值之下时，会导致开关稳压器的输出电压跌落，输入电流增大，既危及开关三极管，也危及输入电源。
因此，要设欠电压保护。
简单的欠电压保护如图1所示。
当未稳压输入的电压值正常时，稳压管ZD击穿，晶体管V导通，继电器动作，触点吸合，开关稳压器加电。
当输入低于所允许的最低电压值时，稳压管ZD不通，V截止，触点跳开，开关稳压器不能工作。
开关稳压器内部，由于控制电路失常或者开关三极管失效会使输出电压下降；负载发生短路也会使输出电压下降。
特别在升压型或反相升压型的直流开关稳压器中欠电压的保护是跟过电流保护紧密相关的，因而更加重要。
实现方法是在开关稳压器的输出端接电压比较器，如图2所示。
正常时，比较器没有输出，一旦电压跌落在允许值之下比较器就翻转，驱动告警电路;同时反馈到开关稳压器的控制电路，使开关三极管截止或切断输入电源。
36v欠压保护电路图（二）电路工作原理：本电路由11个元件组成，电路简洁，反应灵敏，其应用范围也比较宽广，电压范围和功率容量可以通过使用不同的器件而改变，并且可采用贴片元件，使体积进一步减小。
电路如上图所示。
在电压正常的情况下，b点电位较高，故a点电位相应也较高；晶闸管导通，所以Ql导通，输出端的负载正常1工作。
当输入电压降低到一定程度时．b点电位相应下降，Q2导通程度减弱使a点电位降低，可控硅关断，使Ql截止，切断了对负载的供电。
当外部电压正常或电池充足电后，对其手动复位即可。
若需安装指示电路可按下图所示安装，采用三色发光二极管进行指示即可。
本电路可用于电动车、充电灯、矿灯等对铅酸电池进行过放电保护，也可接入低压直流供电回路中保护负载。
在此，在应用铅酸电池的场合中，应尽量加装欠压保护器，并能在单格电压降至1.9V左右时实行保护，以延长电池的使用寿命。
农村电网过压、欠压家电保护电路设计
２ 采样 电路
以 Ｄ 截止 ，Ｄ，截止 ，输 出电压 １２，。＝０ Ｖ。
采样电路 由变压 器、整 流二极管 、滤波 电容 ｃ 及可调电阻 Ｒ 组成 ，改变 Ｒ：的阻值可 以改变
当输入的采样 电压 大 于 ‰ 时，也必然大 于 ，所 以窗 口比较 器 Ａ，的输 出 ＝Ｕｏｕ＝ １２ Ｖ，Ａ２的输 出 １１，０２＝ＵｏＬ＝０ Ｖ，使 得 二极 管 Ｄ：导
取样 比 ，足：在 电路 调 试 时使 用 ，采 样 电 压 Ⅱ在 采 样电阻 Ｒ：滑动端对地输 出给 电压 比较器 。其 工 作原理是 ，电网 电压经过 变压器 、整流及滤波 电 路后 ，在 ｃ。两端获得与电网电压成正 比例的直流
通 ， 截止，输出高电压 Ⅱ０＝Ｕｏ．＝１２ Ｖ。 基于上述窗 口电压 比较器的工作原理 ，将两
定的直流电压 ；采样 电路按 比例取 出电网电压 的 电压（电网电压 ２２０ Ｖ时 ，该直流电压约为２５ Ｖ）， 数值送人电压 比较器 ；电压 比较器把输入的采样 供采样电路使用 ，同时该直流电压经过三端集成
电压 与 自身设 定 的 阈值 电压 进 行 比较 ，得 出判 断 稳压 ＡＮ７８１２稳压后输 出 ＋１２ Ｖ稳定 电压供其他
由于农村用户房屋分采样电路布不规则致使电网分布无序化在供电中经常出现线路的断路短路脱落接地接触松动等各电种故障这些故障的出现都会使电网电压发生严源电电压比较器重的改变使电器不能正常工作甚至烧毁如电路视机电脑等电器高于电压工作就很容易烧毁而有些电器如电冰箱在电压过低时由于转矩不够而无法启动致使电流过大而烧毁
保 护 电路是 十分 必 要 的 。在 电 网 电压 正 常 时 ，启
动保 护 电路 为用 电器接 通 电源 ，当电压 低 于１６０ Ｖ １ 电源 电路
电冰箱保护器电路设计
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(V802≥)或欠压(V801≤)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1.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。
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。
电冰箱保护电路
电冰箱保护电路电冰箱驱动电机在一定电压范围内可正常工作，供电电压过高或过低而导致绕线组线圈烧毁。
此外电冰箱正常工作突然断电后立即通电时，由于电冰箱压缩泵内压力高，使驱动机负荷过载也容易烧毁电机。
有鉴于此，该设计设计的保护器可以在电网电压过高或过低时，使电冰箱供电系统停止工作，且在电网电压恢复正常后能延时3—5分钟恢复供电。
该设计电路由电网电压取样单元，驱动单元，延时单元，电压显示单元和各单元所需的直流供电单元等几部分组成。
一：设计任务与要求：1．设计题目电冰箱保护电路的设计二、设计任务与要求1．设计一个电冰箱保护电路，当电网电压大于250V或小于170V时，能自动切断电源。
2．当电网电压恢复正常后3—5min自动接通电源。
3．能实时显示电网电压值。
4．选择电器元器件。
5．安装调试，并写出设计报告。
二：设计方案论证及方块图根据设计任务及要求，所设计的电冰箱保护电路必须满足：电网电压在正常范围时，保护器不影响冰箱正常工作，而一旦电网电压大于250V或小于170V，保护器应立即切断冰箱电源。
为此，必须具有电压取样鉴别电路，以便能及时正确的按要求动作。
正在工作的电冰箱一旦断电又恢复供电时，保护器应延时3—5min后再给电冰箱接通电源，这就必须具有延时电路。
延时电路可采用单稳态触发器，为了减小体积，性能稳定，采用555定时器构成的单稳态电路。
不论是保护器立即断电还是延时通电，都需要由继电器触点开关去控制驱动电机，显然该保护器还应设有继电器线圈的驱动电路。
此外，还应该有供给整个保护电路各部分工作的直流电源。
综上所述，电冰箱保护电路组成方块图入图1所示。
它由电压取样鉴别单元、延时电路、驱动单元和直流稳压电源四部分组成。
图1电冰箱保护电路方块图三：电路组成和工作原理电冰箱保护电路原理图见附图。
其工作原理如下： 1．电压取样鉴别单元该单元电路分为基准电压和电网取样电压两部分组成。
基准电压获取电路由4个二极管VD1—VD4组成的桥式整流电路、电容C1—C3电阻R1、三端稳压集成电路LM7809CT 、电位器RW1和RW2、稳压管D5组成。
冰箱保护电路
2010年电子大赛培训项目（一）高可靠、多功能电冰箱保护器电冰箱对电源的波动范围有一定要求，而供电源其波动幅度常常超出电冰箱的允许波动范围。
为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围，在其的供电源端接入保护电路非常必要。
本文要求利用比较器、定时器、继电器等元器件设计一个电冰箱保护器，使电冰箱具有过压、欠压保护，同时压缩机在运转时如遇电网意外断电又迅速恢复供电，能起到延时供电的作用，从而防止压缩机受损。
设计要求：1．过压保护：冰箱工作电压正常时绿灯亮，超过242V时切断电源，红灯亮；2．欠压保护：冰箱工作电压低于187V时切断电源，黄灯亮；3．延时保护：具有双延时保护，（1）在电冰箱正常断电以后，至少要延时一段时间（3-5分钟）才开始向电冰箱供电；（2）瞬间超压断电，延时供电保护，瞬间欠压断电，延时供电保护。
4．漏电显示：是用来指示电冰箱箱体是否带电，保护人身安全。
漏电用白灯指示。
5．冰箱开门提示：电冰箱开门后取出食品的时间一般为30~60秒，如何超过60秒未关门，冰箱发出报警提示（或语音提示）。
时间可以自由设定。
6．其他功能：自由发挥。
7．主要芯片：可选LM339、LM324、NE555、CD4069、CD4071、LM7809或LM7812、LM317；其他元件：三极管9014、9015，二极管IN4007、IN4148、红绿黄白发光管，继电器、发声器、电阻、电容、变压器等。
8．写出设计报告：（1）方案论证（或方案选择）（2）画出设计图（原理图）、标出元器件参数、说明工作原理（3）画出PCB板图（4）写出调试说明9．下个星期二3月9日下午交设计报告。
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课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计
题目：过欠电压冰箱保护电路
学生姓名：
专业：
班级：
学号：
指导教师：
日期：年月日
电冰箱保护器系统设计
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
题目要求设计一个电冰箱保护器。
电冰箱对电源的波动范围有一定要求，而供电源其波动幅度常常超出电冰箱的允许波动范围。
为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围，在其的供电源端接入保护电路非常必要。
设计中我们可以利用内部具有两个个比较器的集成块来进行电压比较，使电冰箱在规定的电源范围内工作，超出此范围时不工作，此过程可利用继电器的自动跳变功能来实现；延时保护可以利电容的充放电来实现。
总体框图：
总体框图
三、单元电路设计与参数计算
整流电路采用直流稳压电源设计思路
（1）电网供电电压为交流220V（有效值），50Hz，要获得低压直流输出，首先须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要的交流电压。
（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向的直流电，但其幅值变化大。
（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑的，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。
（4）滤波后的直流电压再通过稳压电路，便可得到基本上不受外界影响的稳定的直流电压输出，供给负载。
直流稳压电源的原理框图分析
我们得出直流稳压电源的工作原理：电路接入幅值为220V、频率为50Hz的市电ui，通过变压器TRIAD，将市电220V的电压幅值调整为合适的电路工作压值u2。
通过电源变压器TRIAD输送过来的交流电，再通过图2—1—1中的桥式整流电路BRIDGE，得到单方向全波脉动的直流电压。
整流电路BRIDGE将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
本设计采用单相桥式整流电路，它的四臂是由四只二极管构成，当变压器B次级的1端为正、2端为负时，二极管D2和D4因承受正向电压而导通，D1和D3因承受反向电压而截止。
此时，电流由变压器1端通过D4，再经D2返回2端。
当1端为正时，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，电流则由2端通过D3，再经D1返回1端。
因此，与全波整流一样，在一个周期内的正负半周都有电流流过负载，
而且始终是同一方向。
由于单方向全波脉动的直流电压中含有丰富的交流成分，为了获得平滑的直流电压，在整流电路的后面加一个滤波电路，以滤去交流成分，滤波电容C的容量比较大，本身就存在着较大的等效电感，因此对于市电引入的各种高频干扰的抑制能力很差。
直流稳压电源图：
图2-2 直流稳压电源电路图
电压比较电路
电压比较电路主要由两个电压比较器和一个同或CMOS逻辑门组成，主要原理是：当输入电压低于5V时，比较器U1由于正接线端接8V，而负接线端5V，判断得U1输出电压为高电平，而对于U2负接线端电压大于正接线端，输出就为低电平，两个高低电平经过一个同或的CMOS逻辑门输出就是低电平了。
同理，当输入电压高于8V，输出端也为低电平。
只有当电压出于5V到8V之间时输出才为高电平。
通过这样的比较电路，我们就可以判断出输入电压的欠压，过压和正常时的电压。
继电器控制电路
控制电路主要是通过一个继电器来控制，当输入为低电平的时候继电器开关断开，电冰箱出于关闭状态，绿灯不亮，红灯亮。
当输入为高电平的时候继电器开关闭合，电冰箱处于开启状态，绿灯亮，红灯不亮。
四、总原理图及元器件清单
1．总原理图
电路工作总原理：
电源首先经过降压及整流后
2.元件清单
元件序号型号主要参数数量备注交流电压源220v,50Hz 1
变压器25:1 1
桥式整流桥 1 电容3F 1
电阻10KΩ 3
电阻100KΩ 1
电压比较器COMPARATO
R
5V 2
Cmos同或
门
4077BT 5v 1 继电器K 1
LED红灯 1
LED绿灯 1 五、电路中参数的选择与计算
设变压器的变压系数是20：1，整流后的输出电压u3≈u2/1.4, 当u1分别为220V、180V、250V时，u2、u3、Va 的计算如下：
u1=220V u2=220÷25=8.8V u3=8.8/1.4=6.3V
u1=250V u2=250÷25=10V u3=10/1.4 =7.1V
u1=180V u2=180÷25=7.2V u3=7.2/1.4=5.1V
因此可得，比较器的上限电压为7.2V,下限电压为5.5V。
调节电位器VR2和VR3，使LM324 的5 脚电压为7.2V，8脚电压为5.5V，使电路在180V≤u1≤250V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由外围电路C和 R决定：τ≈1.1×R13×C1
电路要求延时5分钟（即300秒）C1=3F。
六、仿真调试与分析
七、执行效果：
电压220V延时3分钟期间红灯亮起，继电器开关断开，冰箱准备启动中。
电压220V延时3分钟后绿灯亮起，继电器开关打开，冰箱启动。
低于180V和高于250V时红灯亮起，继电器开关断开，冰箱关闭。
七、结论与心得
课程设计是对我们上学期模电学习的一个综合检验，对于我这个模电课程学的并不怎么好的人来说，就有点困难了。
用一周的时间来完成电冰箱保护器的设计看似简单，其实对于学的好的同学，像宇维这样的来说确实很简单，单到我这里就不是那么容易的事情了。
由于学的不多又忘的不少，设计初没什么进展。
中期汇报的是后也只是从网
上了解了关于电冰箱保护器的总体概述，大概知道是怎么一回事了。
设计最初当然就是从网上找到类似的参考资料，照猫画虎，画了好久终于画完了，但是执行的时候去不是理想的状态。
存在的问题杂乱无章，感觉问问题都没法问。
之后我就去找班里面跟我做相同实验的同学求教，相对来说锦贤同学做的比较认真，虽然他也说不怎么会但是依旧认真的做下去，参与他的设计，讨论、问问题各种路线齐走，问题一个接一个就慢慢解决了。
最终完成了一个感觉比较简单的仿真。
对于这次试验，我感悟也很多，对于自己学习上的不足，努力去弥补。
遇到问题多交流容易让大家的问题都比较好的解决。
加油↖(^ω^)↗！！！
八、参考文献
[1] 陈有卿. 实用555 时基电路300 例[M]. 北京：中国电力出版社，2005
[2] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试（第二版）[M]. 武汉：华中科技大学出版社。