【正文】 的選擇 24 與非門(mén)G1～G6的選擇 24 電壓取樣鑒別單元阻容元件的選擇 24 延時(shí)電路元件的選擇 25 驅(qū)動(dòng)單元元器件選擇和計(jì)算 25 直流穩(wěn)壓電源元器件的選擇和計(jì)算 26 安裝步驟 27 整機(jī)調(diào)試 27 調(diào)試中的問(wèn)題及解決方法 28本章小結(jié) 29結(jié) 論 30致謝 31參考文獻(xiàn) 32附錄1 譯文 33附錄2 英文參考資料 35附錄 3 整機(jī)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(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高。 time delay畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。該電冰箱保護(hù)器具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、硬件調(diào)試方便、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。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(jì)（論文）摘 要 本文是在分析了目前國(guó)內(nèi)電冰箱保護(hù)器研究的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的一種集過(guò)壓、欠壓、延時(shí)保護(hù)集于一體的多功能電冰箱保護(hù)器。 關(guān)鍵詞：電冰箱保護(hù)器；過(guò)壓；欠壓；延時(shí)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(biāo)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(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)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(shí)間一久就會(huì)變得不再新鮮甚至腐敗而煩惱。從改革開(kāi)放前只有雪花一家，到80年代開(kāi)始，海爾，海信，長(zhǎng)虹，新飛等冰箱生產(chǎn)企業(yè)相繼崛起，從而奠定了我國(guó)制冷行業(yè)的基礎(chǔ)。究其原因，供電電壓波動(dòng)、瞬時(shí)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(guó)供電情況來(lái)看，供電電壓還不夠穩(wěn)定，而且局不斷電時(shí)有發(fā)生，所以電冰箱保護(hù)器具有重要的使用價(jià)值。該保護(hù)器的功能是：當(dāng)電網(wǎng)電壓過(guò)壓或欠壓情況下，使家用電器的供電系統(tǒng)停止供電，當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后使家用電器自動(dòng)恢復(fù)供電；當(dāng)家電正在工作時(shí)，一旦電源斷電而又立即供電時(shí)，本設(shè)計(jì)要使家用電器必須斷電3～5min后才能恢復(fù)供電。要求保護(hù)器的動(dòng)作要準(zhǔn)確。 本課題研究的技術(shù)要求當(dāng)電網(wǎng)電壓≥250V或≤170V時(shí)，能自動(dòng)切斷電源；當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后3—5分鐘自動(dòng)接通電源。正在工作的電冰箱一旦斷電又恢復(fù)供電時(shí)，保護(hù)器應(yīng)延時(shí)3～5min后再給電冰箱接通電源。下面詳細(xì)地介紹系統(tǒng)各部分的組成及方案論證。但延時(shí)要用LED燈顯示出來(lái)，用555定時(shí)器會(huì)在硬件連接上很有困難。 驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)單元主要實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載供電線路通斷狀態(tài)的控制。由于驅(qū)動(dòng)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(hù)器的電路方框圖如圖22所示。該保護(hù)方案中包含直流電源、取樣電路、延時(shí)電路、控制電路四部分。 COMS與非門(mén)電路圖31所示是CMOS與非門(mén)的電路結(jié)構(gòu)和符號(hào)。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(mén)的轉(zhuǎn)折電壓，對(duì)于CMOS門(mén)，閾值電壓約等于直流電源電壓的一半，即), (與非門(mén)的轉(zhuǎn)折電壓)，故門(mén)輸出“1”電平，門(mén)輸出“0”電平，該信號(hào)作為控制信號(hào)送往延時(shí)電路，此信號(hào)使延時(shí)電路不動(dòng)作。門(mén)輸出為“0”電平，該信號(hào)與延時(shí)電路輸出的信號(hào)一起控制基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)，啟動(dòng)斷電保護(hù)。圖33（b）所示是基本RS觸發(fā)器的邏輯符號(hào)。（2）1狀態(tài) 當(dāng)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(hào)R和S與觸發(fā)器接收信號(hào)之前所處的現(xiàn)態(tài)（）及觸發(fā)器接收輸入信號(hào)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(jī)，因此要用延時(shí)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(gè)負(fù)脈沖，經(jīng)電容送至RS觸發(fā)器，使 (這時(shí)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(mén)及輸出“0”狀態(tài)，及截止，繼電器常閉觸點(diǎn)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(shí)器的外引腳排列圖如表33。比較器有兩個(gè)輸入端，分別標(biāo)有+號(hào)和號(hào)，如果用U+ 和U— 表示相應(yīng)輸入端上所加的電壓，則當(dāng)U＋U—時(shí)其輸出為高電平，當(dāng)U＋U—時(shí)輸出為低電平，兩個(gè)輸入端基本上不向外電路索取電流，即輸入電阻趨近于無(wú)窮大。 (4)晶體管開(kāi)關(guān)和輸出緩沖器晶體管T構(gòu)成開(kāi)關(guān)，其狀態(tài)受端控制，當(dāng)為0時(shí)截止、為1時(shí)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(shí)器的帶負(fù)載能力和隔離負(fù)載對(duì)定時(shí)器的影響。它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本RS觸發(fā)器，一個(gè)放電開(kāi)關(guān)管T。當(dāng)輸入信號(hào)自6腳，即高電平觸發(fā)端輸入并超過(guò)參考電平2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于1/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)放電開(kāi)關(guān)管截止。T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的電容器提供低阻放電通路。表34 555定時(shí)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(shí)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(shí)器和外接定時(shí)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(dòng)單元的設(shè)計(jì)該單元電路由三極管和、與非門(mén)、二極管、繼電器K和電阻組成。 直流電源的設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源提供整個(gè)保護(hù)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(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，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(shí)，電路中的四只二極管都是作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用，由圖如圖39可知：當(dāng)正半周時(shí)，二極管DD3導(dǎo)通（DD4截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周；當(dāng)負(fù)半周時(shí)，二極管DD4導(dǎo)通（DD3截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。充電的時(shí)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(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。E2達(dá)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(fù)載電阻Rfz兩端）便保持了一個(gè)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(jí)穩(wěn)壓電路，在E點(diǎn)輸出22V直流電壓。電容和是為了改進(jìn)穩(wěn)壓電路的暫態(tài)響應(yīng)而設(shè)置的，即瞬時(shí)增減負(fù)載電流時(shí)不至于引起輸出電壓有較大的波動(dòng)。、欠壓、斷電運(yùn)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(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)、運(yùn)行、終止的反復(fù)循環(huán)過(guò)程。在供電緊張地區(qū)或用電高峰時(shí)間里，電網(wǎng)電壓會(huì)變得很低，但有時(shí)候，電網(wǎng)電壓又會(huì)變得很高。過(guò)壓、欠壓保護(hù)器就是應(yīng)運(yùn)而生的一種輔助性電器。兩側(cè)壓力差最大時(shí)可達(dá)到十一個(gè)大氣壓，壓縮機(jī)中斷運(yùn)行后，須經(jīng)一定的時(shí)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(jī)在輕載狀態(tài)下起動(dòng)；倘若壓縮機(jī)運(yùn)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載很大，啟動(dòng)電流較正常值成倍增加，從而帶來(lái)燒毀電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)。 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(mén)的轉(zhuǎn)折電壓，對(duì)于CMOS門(mén)，閾值電壓約等于直流電源電壓的一半，即), (與非門(mén)的轉(zhuǎn)折電壓)，故門(mén)輸出“1”電平，門(mén)輸出“0”電平，門(mén)、輸出（RS觸發(fā)器的D端）“1”電平；因?yàn)檩敵觥?”電平，這時(shí)555定時(shí)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(mén)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(diǎn)仍閉合，電冰箱得以繼續(xù)工作。555定時(shí)器3腳變?yōu)椤?”電平的同時(shí)放電管截止，直流電源經(jīng)電阻對(duì)電容充電，（）上升。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作波型見(jiàn)圖37所示。，門(mén)的輸出端狀態(tài)由“1”電平翻轉(zhuǎn)為“0”電平，輸出一個(gè)脈沖下降沿觸發(fā)信號(hào)經(jīng)電容送往555延時(shí)電路的2腳，使555定時(shí)器3腳輸出“1”電平，此時(shí)門(mén)、輸出為“0”電平，使基本RS觸發(fā)器端輸出“1”電平，經(jīng)過(guò)3～5分鐘延時(shí)后輸出變?yōu)椤?”電平，電冰箱恢復(fù)供電。當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生變化時(shí)，門(mén)輸出信號(hào)隨之發(fā)生變化，控制555定時(shí)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(hào)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(shí)現(xiàn)電冰箱保護(hù)器的保護(hù)功能。要求，因?yàn)镃MOS與非門(mén)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(dòng)單元元器件選擇和計(jì)算要求在R2兩端取出約40V的交流電壓，占供電