【正文】 的選擇 24 與非門G1～G6的選擇 24 電壓取樣鑒別單元阻容元件的選擇 24 延時電路元件的選擇 25 驅(qū)動單元元器件選擇和計算 25 直流穩(wěn)壓電源元器件的選擇和計算 26 安裝步驟 27 整機調(diào)試 27 調(diào)試中的問題及解決方法 28本章小結(jié) 29結(jié) 論 30致謝 31參考文獻 32附錄1 譯文 33附錄2 英文參考資料 35附錄 3 整機電路原理圖 38附錄 4 元器件表 3940第1章 緒論 課題背景隨著科技的發(fā)展，社會的進步和人們生活水平的不斷提高。 time delay畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。該電冰箱保護器具有電路結(jié)構(gòu)簡單、硬件調(diào)試方便、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點。哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要 本文是在分析了目前國內(nèi)電冰箱保護器研究的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計的一種集過壓、欠壓、延時保護集于一體的多功能電冰箱保護器。 關(guān)鍵詞：電冰箱保護器；過壓；欠壓；延時Abstract This paper is the analysis of the current domestic refrigerator protector research present situation in the foundation, design a set of overvoltage, undervoltage, delay protection set in one of the multifunctional protector for refrigerator. This paper first discusses the refrigerator protector value and development status, and put forward the design of the main tasks and requirements. Then it analyzes the network, under voltage or power failure suddenly occurs, the pressor is affected by, and according to its working principle, drawing the circuit diagram, and the choice of ponents and calculation and circuit debugging, finally draws the conclusion. The refrigerator protector has simple circuit structure, hardware debugging convenience, the advantages of stable performance.Keywords：refrigerator protector。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。家用電器的應(yīng)用幾乎遍及我們生活。在冰箱出現(xiàn)以前，我們一直在為食品存放時間一久就會變得不再新鮮甚至腐敗而煩惱。從改革開放前只有雪花一家，到80年代開始，海爾，海信，長虹，新飛等冰箱生產(chǎn)企業(yè)相繼崛起，從而奠定了我國制冷行業(yè)的基礎(chǔ)。究其原因，供電電壓波動、瞬時斷電是電冰箱損壞或壽命縮短的主要原因之一。從目前我國供電情況來看，供電電壓還不夠穩(wěn)定，而且局不斷電時有發(fā)生，所以電冰箱保護器具有重要的使用價值。該保護器的功能是：當電網(wǎng)電壓過壓或欠壓情況下，使家用電器的供電系統(tǒng)停止供電，當電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后使家用電器自動恢復(fù)供電；當家電正在工作時，一旦電源斷電而又立即供電時，本設(shè)計要使家用電器必須斷電3～5min后才能恢復(fù)供電。要求保護器的動作要準確。 本課題研究的技術(shù)要求當電網(wǎng)電壓≥250V或≤170V時，能自動切斷電源；當電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后3—5分鐘自動接通電源。正在工作的電冰箱一旦斷電又恢復(fù)供電時，保護器應(yīng)延時3～5min后再給電冰箱接通電源。下面詳細地介紹系統(tǒng)各部分的組成及方案論證。但延時要用LED燈顯示出來，用555定時器會在硬件連接上很有困難。 驅(qū)動單元的設(shè)計驅(qū)動單元主要實現(xiàn)對負載供電線路通斷狀態(tài)的控制。由于驅(qū)動電路與觸發(fā)器所用供電電壓的不同，該直流電源有兩路穩(wěn)壓電路輸出不同穩(wěn)壓值的電壓，該電源的基本組成為電源變壓器，橋式整流，電容濾波和穩(wěn)壓電路I和穩(wěn)壓電路Ⅱ。電冰箱保護器的電路方框圖如圖22所示。該保護方案中包含直流電源、取樣電路、延時電路、控制電路四部分。 COMS與非門電路圖31所示是CMOS與非門的電路結(jié)構(gòu)和符號。綜上所述，可得如表31所示真值表。具體電路工作原理如下：圖 32 電壓取樣鑒別電路電源接通之后,正常的220V電壓經(jīng)電阻，和分壓后, 由兩端取出約40V的交流電壓,經(jīng)半波整流再經(jīng)、及～～濾波后成為直流取樣電壓,使圖中=(10～13) V, (與非門的轉(zhuǎn)折電壓，對于CMOS門，閾值電壓約等于直流電源電壓的一半，即), (與非門的轉(zhuǎn)折電壓)，故門輸出“1”電平，門輸出“0”電平，該信號作為控制信號送往延時電路，此信號使延時電路不動作。門輸出為“0”電平，該信號與延時電路輸出的信號一起控制基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)，啟動斷電保護。圖33（b）所示是基本RS觸發(fā)器的邏輯符號。（2）1狀態(tài) 當Q==0的狀態(tài)定義為1狀態(tài)。由基本RS觸發(fā)器的工作原理分析，可以很容易的列出表32，該基本RS觸發(fā)器的特性表直觀的反映了基本RS 觸發(fā)器兩輸入信號R和S與觸發(fā)器接收信號之前所處的現(xiàn)態(tài)（）及觸發(fā)器接收輸入信號之后所處的現(xiàn)態(tài)之間的關(guān)系。為防止因斷電后又立即通電而燒毀電機，因此要用延時電路。經(jīng)5分鐘后，2/3,555電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，3腳恢復(fù)為“0”電平，輸出一個負脈沖，經(jīng)電容送至RS觸發(fā)器，使 (這時因輸出“0”電平，輸出為“1”電平，即),迫使RS觸發(fā)器翻為“1”狀態(tài)（Q=1），門及輸出“0”狀態(tài)，及截止，繼電器常閉觸點閉合，電冰箱恢復(fù)工作。其中為2腳電壓，為3腳電壓，為7腳電壓的波形。555定時器的外引腳排列圖如表33。比較器有兩個輸入端，分別標有+號和號，如果用U+ 和U— 表示相應(yīng)輸入端上所加的電壓，則當U＋U—時其輸出為高電平，當U＋U—時輸出為低電平，兩個輸入端基本上不向外電路索取電流，即輸入電阻趨近于無窮大。 (4)晶體管開關(guān)和輸出緩沖器晶體管T構(gòu)成開關(guān)，其狀態(tài)受端控制，當為0時截止、為1時導(dǎo)通，輸出緩沖器就是接在輸出端的反相器，其作用是提高定時器的帶負載能力和隔離負載對定時器的影響。它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)管T。當輸入信號自6腳，即高電平觸發(fā)端輸入并超過參考電平2/3Vcc時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電開關(guān)管導(dǎo)通；當輸入信號自2腳輸入并低于1/3Vcc時，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電開關(guān)管截止。T為放電管，當T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電通路。表34 555定時器基本功能表THQD0XX低電平導(dǎo)通12/31/3低電平導(dǎo)通12/31/3高電平截止12/31/3保持原狀態(tài)保持原狀態(tài) 555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其工作原理圖36 NE555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上圖36所示，為由NE555定時器和外接定時元件R、C構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。波形圖如圖37所示。 驅(qū)動單元的設(shè)計該單元電路由三極管和、與非門、二極管、繼電器K和電阻組成。 直流電源的設(shè)計直流穩(wěn)壓電源提供整個保護器各部分工作的直流電壓。該電源變壓器降壓電路的工作原理是：在開關(guān)S1閉合時，220V交流市電經(jīng)S1（圖中未閉合）加到電源變壓器T1的一次繞組兩端，交流電流經(jīng)S1從一次繞組的上端流入，從一次繞組的下端流出。整流電路在工作時，電路中的四只二極管都是作為開關(guān)運用，由圖如圖39可知：當正半周時，二極管DD3導(dǎo)通（DD4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DD4導(dǎo)通（DD3截止），在負載電阻上得到正弦波的負半周。充電的時候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓；放電的時候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。E2達到最大值以后逐漸下降；而電容器兩端電壓不能突然變化，仍然保持較高電壓。如此重復(fù)，電容器C兩端（即負載電阻Rfz兩端）便保持了一個較平穩(wěn)的電壓，在波形圖上呈現(xiàn)出比較平滑的波形。直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理如下：、整流管、電容組成全波橋式整流電容濾波電路。其中和組成復(fù)合調(diào)整管，與，及電阻R15構(gòu)成第一級穩(wěn)壓電路，在E點輸出22V直流電壓。電容和是為了改進穩(wěn)壓電路的暫態(tài)響應(yīng)而設(shè)置的，即瞬時增減負載電流時不至于引起輸出電壓有較大的波動。、欠壓、斷電運行狀態(tài)分析電冰箱是一種間歇工作的家庭電器，在接通電源后，其壓縮電動機處于啟動、運行、終止的反復(fù)循環(huán)過程。在供電緊張地區(qū)或用電高峰時間里，電網(wǎng)電壓會變得很低，但有時候，電網(wǎng)電壓又會變得很高。過壓、欠壓保護器就是應(yīng)運而生的一種輔助性電器。兩側(cè)壓力差最大時可達到十一個大氣壓，壓縮機中斷運行后，須經(jīng)一定的時間才能恢復(fù)兩側(cè)的平衡，最好保持在五分鐘左右，確保了壓縮機在輕載狀態(tài)下起動；倘若壓縮機運行中出現(xiàn)斷電后又很快接通的情況，由于兩側(cè)存在很大的壓力差，電動機啟動時的負載很大，啟動電流較正常值成倍增加，從而帶來燒毀電動機的危險。 電源接通之后,正常的電網(wǎng)電壓經(jīng)電阻、和分壓后,由兩端取出約40V的交流電壓,經(jīng)半波整流再經(jīng)、及濾波后成為直流取樣電壓,使圖中=(10～13) V, (與非門的轉(zhuǎn)折電壓，對于CMOS門，閾值電壓約等于直流電源電壓的一半，即), (與非門的轉(zhuǎn)折電壓)，故門輸出“1”電平，門輸出“0”電平，門、輸出（RS觸發(fā)器的D端）“1”電平；因為輸出“0”電平，這時555定時器2腳始終為低電平，其輸出端3腳輸出仍為“0”電平，電容兩端電壓仍為零，使門輸入（RS觸發(fā)器的D端）為“1”電平，所以RS觸發(fā)器端保持初始“0”狀態(tài)，繼電器K仍不吸合，其常閉觸點仍閉合，電冰箱得以繼續(xù)工作。555定時器3腳變?yōu)椤?”電平的同時放電管截止，直流電源經(jīng)電阻對電容充電，（）上升。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作波型見圖37所示。，門的輸出端狀態(tài)由“1”電平翻轉(zhuǎn)為“0”電平，輸出一個脈沖下降沿觸發(fā)信號經(jīng)電容送往555延時電路的2腳，使555定時器3腳輸出“1”電平，此時門、輸出為“0”電平，使基本RS觸發(fā)器端輸出“1”電平，經(jīng)過3～5分鐘延時后輸出變?yōu)椤?”電平，電冰箱恢復(fù)供電。當電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時，門輸出信號隨之發(fā)生變化，控制555定時器3腳輸出電平（基本RS觸發(fā)器輸入端的狀態(tài)），基本RS觸發(fā)器的輸入端也發(fā)生變化，兩路信號共同改變基本RS觸發(fā)器端輸出電平去控制直流繼電器的狀態(tài)，從而實現(xiàn)電冰箱保護器的保護功能。要求，因為CMOS與非門的電源電壓由直流電源的F端供給，即,所以，以此為據(jù)，可選擇，的電位器。 驅(qū)動單元元器件選擇和計算要求在R2兩端取出約40V的交流電壓，占供電