【正文】 題，造成了人身的危害和資金的浪費。為此，我們利用變壓器，再配以控制電路設計了一種自動穩(wěn)壓、自動延時的電冰箱保護器，該多功能電冰箱保護器能夠根據(jù)負載電流判斷線路中的各種故障,并及時進行保護，最大限度的降低對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?，是一種經(jīng)濟實用的電冰箱保護器。但是，從我國目前的供電情況來看，電網(wǎng)設備還不夠完善，供電電壓不太穩(wěn)定，電壓波動值可能超出電冰箱的允許范圍（我國規(guī)定供電電壓穩(wěn)定度應該在正負百分之十），而且局部斷電又時有發(fā)生，根據(jù)以上種種原因就應運而生了電冰箱的自動保護器。設計出一種能控制溫度和濕度的系統(tǒng)。它幾乎滲透到所有用電領域，是人民生活正常生產(chǎn)和安全工作的重要保證，在國民經(jīng)濟和節(jié)能事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 short。然后分析了電網(wǎng)過、欠壓或突然斷電時，壓縮機受到的影響，并根據(jù)其工作原理，繪制電路原理圖，并且進行元器件的選擇和計算以及電路的調(diào)試，最后得出結(jié)論。文中首先探討了冰箱保護器的價值和發(fā)展狀況，并提出了設計的主要任務和要求。 overvoltage。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。而家用電器保護，則是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件。真正的電冰箱發(fā)明于20年代，1920年，紐約布魯克林一家平板印刷廠的一位名叫威利斯電冰箱行業(yè)的迅速發(fā)展，極大的提高了我國城鄉(xiāng)居民生活的質(zhì)量。而對于絕大多數(shù)家用電冰箱來說，瞬時斷電與電壓波動幾乎是不可避免的。電動機保護器不僅能保證電冰箱的穩(wěn)定工作，而且在工農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益和在節(jié)能事業(yè)中也有著重要意義。本保護器的設計需要考慮下面幾個方面的問題:(1)合適性 由于保護器的種類繁多，加之不同廠家生產(chǎn)的電機也有差別。不準確的動作或造成電機的損壞，或不能充分發(fā)揮的過載能力，造成不必要的跳閘斷電，影響生產(chǎn)。本章小結(jié)本章為緒論，主要介紹電冰箱保護器的課題背景和該設計的實用價值，以及介紹家用電器保護器在發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件以及良好的商業(yè)前景。不論是保護器立即斷電還是延時通電，都需要由繼電器觸電開關去控制驅(qū)動電機，顯然該保護器還應設有驅(qū)動繼電器線圈的驅(qū)動電路。 電壓取樣鑒別單元驅(qū)動單元延時電路直流電源圖 21 方案示意圖 電壓取樣鑒別單元的設計本設計要求保護器能夠?qū)﹄娋W(wǎng)電壓進行實時的監(jiān)控，檢測出電網(wǎng)電壓的過、欠壓異常，并根據(jù)電壓的異常與否輸出相應的控制信號。方案二直接采用非門電容、電阻、電位器和二極管組成的采樣電路是最簡單的采樣電路。在本設計中驅(qū)動單元主要由直流繼電器和該繼電器的驅(qū)動電路組成。 延時電路正在工作的電冰箱一旦斷電又恢復供電時，保護器應延時3—5分鐘后自動給電冰箱接通電源，這就必須具有延時電路。直流10V直流24V市網(wǎng)電壓220V圖22 電冰箱保護器方塊圖本章小結(jié)本章介紹了電冰箱保護器的設計思路、方案選擇和最終確定的系統(tǒng)方框圖。其中直流電源部分主要是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，取樣電路是保護電冰箱在正常的電壓下工作，延時電路是在電路斷相時來保護電冰箱，控制部分是對上述三個部分正常運行。在圖31（a）中，兩個P溝道增強型MOS管、并聯(lián)，兩個N溝道增強型MOS管、串聯(lián)，、的柵極連接起來成為輸入端A，、的柵極連接起來是輸入端B。 TN1TN2TP1TP2VDDFAB （a）電路圖 （b）邏輯符號 圖 31 CMOS與非門表 31 與非門邏輯真值表由表31可看出與非門的邏輯功能是：當輸入端中有一個或一個以上是低電平時，輸出端為高電平；只有當輸入端全部為高電平時，輸出端才是低電平（即有“0”得“1”，全為“1”得“0”。門輸出 “1”電平，該信號作為基本RS觸發(fā)器的控制脈沖改變其狀態(tài) 。 基本RS觸發(fā)器的設計該部分電路受電壓取樣鑒別電路的控制，主要用于記憶和產(chǎn)生控制信號送給驅(qū)動電路。 圖33 (a) 邏輯電路圖 圖33 (b) 邏輯符號圖33 由與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器 基本RS觸發(fā)器工作原理 =D =1時，有兩個穩(wěn)定狀態(tài)。由于=0送到了與非門G1的輸入端，使之截至，保證Q=1，而=0和D =1一起使與非門G2導通，維持=0，顯然電路的這種狀態(tài)也可以自己保持，是穩(wěn)定的。 約束條件 公式（32） 表 32 基本RS觸發(fā)器的特性表 延時電路的設計延時電路主要用于電網(wǎng)突然斷電又立即恢復供電而燒毀家用電器。該延時電路由555定時器IC、電容、電阻等組成。這里555定時器3腳“1”電平的保持時間（放電管的截止時間）僅與電阻和電容的乘積成正比，而與直流電源電壓的大小無關。2. 若電網(wǎng)電壓從小于180V上升到大于180V時，（這時UBUTH1,門輸出“1”電平）,門輸出“0”電平，通過也為555定時器IC的2腳送入一個負脈沖，接下來的過程與上述過程相同，電冰箱又恢復工作。表33 NE555定時器的外引腳排列表1腳地2腳觸發(fā)3腳輸出4腳復位5腳控制電壓6腳門限(閾值）7腳放電8腳電源電壓Vcc。(3)分壓器 三個阻值均為5kΩ的電阻串聯(lián)起來構(gòu)成分壓器（555也因此得名），為比較器AA2提供參考電壓，A1之+端U+ =2/3Vcc、A2之－端U_＝1/3 Vcc。 綜上所述可知，555定時器不僅提供了一個復位電平為2/3Vcc、置位電平為1/3Vcc,且可通過端直接從外部進行置0的基本RS觸發(fā)器，而且還給出了一個狀態(tài)受該觸發(fā)器端控制的晶體管開關。比較器的參考電壓由三只5KΩ的電阻器構(gòu)成的分壓器提供。D是復位端（4腳），當D＝0，555定時器輸出低電平。555定時器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個比較器來檢測電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關管的通斷。D為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時NE555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關管T導通，輸出端Vo輸出低電平，當有一個外部負脈沖觸發(fā)信號（由電壓取樣鑒別電路提供）加到Vi端。圖37 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形圖暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間Tw（即為延時時間）決定于外接元件R、C的大小。該電路的主要功能是：通過RS觸發(fā)器的輸出端（Q）的狀態(tài)，經(jīng)門反相后控制、的飽和導通或截止，使繼電器線圈K中有電流或無電流，從而使其常閉觸點斷開或閉合，電冰箱處于停止或工作狀態(tài)。電網(wǎng)電壓經(jīng)電源變壓器降壓，橋式整流，電容器濾波，穩(wěn)壓電路Ⅰ得到約為24V的直流電壓提供給驅(qū)動電路和直流繼電器工作電壓，再經(jīng)穩(wěn)壓電路Ⅱ得到約為10V的電壓供給基本RS觸發(fā)器和延時電路。由于變壓器繞組的互感作用，在變壓器的二次繞組兩端輸出一個較低的交流電壓。在負載電阻上正、負半周經(jīng)過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓。這種電容帶兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來承擔濾波的任務。這時，二極管DD3受反向電壓，不能導通，于是Uc便通過負載電阻Rfz放電。圖310（b）所示為全波整流時電容濾波前后的輸出波形。220V的交流電壓經(jīng)降壓變壓器降壓后，又經(jīng)組成的整流橋，輸出脈動的電壓，再經(jīng)的濾波，便在其兩端（即穩(wěn)壓電路的輸入端）獲得直流電壓。它的特點是與穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值是“跟隨”的關系，所以只要穩(wěn)壓管電壓、保持穩(wěn)定，則當電網(wǎng)電壓和負載電流在一定范圍內(nèi)變化時，UE也能基本穩(wěn)定。本章小結(jié)本章主要對各單元電路模塊的設計、電路實現(xiàn)原理以及實現(xiàn)各部分電路所用的元器件進行介紹，在具體電路中，實現(xiàn)每個技術指標都會有不同的方案，但根據(jù)實際情況，則需選擇最適合的。根據(jù)我國家用電冰箱技術標準的規(guī)定，電冰箱的電源電壓應在175～235V范圍內(nèi)才能保證電冰箱的正常啟動和運行。如果在電源電壓低于允許的下限值的情況下啟動，會因啟動轉(zhuǎn)矩不足，造成電動機啟動困難，勢必迫使電動機的啟動電流成倍增長，超過設計的允許的限度。當電網(wǎng)出現(xiàn)欠壓或過壓時，應用敏感于電網(wǎng)電壓的基本特性，過壓欠壓保護器及時將電冰箱的電源切斷，以保護電冰箱免受非常規(guī)電壓的破壞。電冰箱在出售時，生產(chǎn)廠家一般都不配備斷電保護器，市場上銷售的斷電保護器，一般也都不具備智能延遲作用。≥250V時由于電網(wǎng)電壓升高，使直流取樣電壓也相應升高，因而使,故門輸出為“0”電平，門輸出為“1”電平，門、輸出“0”電平，基本RS觸發(fā)器D=0，而這時仍未充電，仍然保持“0”，所以觸發(fā)器的輸出翻轉(zhuǎn)成“1”狀態(tài)，使和飽和導通，繼電器K吸合，常閉觸點及斷開，電冰箱斷電而停止工作。經(jīng)5分鐘后，,555電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，3腳恢復為“0”電平，經(jīng)電容送至RS觸發(fā)器，使=0 ,這時因輸出“0”電平，輸出為“1”電平，即=1,迫使RS觸發(fā)器端翻為 “0”狀態(tài)，及截止，繼電器常閉觸點閉合，電冰箱恢復工作。其中Vi為2腳電壓，Vc為3腳電壓，Vo為7腳電壓的波形。本設計使電網(wǎng)電壓恢復供電3～5分鐘后家用電器才得以通電工作，起到了良好的保護作用。第5章 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 電路元器件選擇與計算 IC的選擇定時器IC選用NE555。選,。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。變壓器T的選擇： 公式（55）因整流濾波電路為全波橋式且電容濾波，所以變壓器次級電壓 公式（56），次級電壓為30V、。特別是容易損壞的元件要后焊。 把調(diào)壓器的輸出調(diào)在220V，測量圖中A點電壓應在12V左右，若偏差較大，可改變電阻和電容的數(shù)值，但和不能調(diào)的太大，如果它們的時間常數(shù)太大，將會使保護器工作時的動作過分遲緩，不能起到保護作用；，的值亦不可調(diào)的過小，以免保護器受電網(wǎng)電壓中干擾脈沖的影響產(chǎn)生誤動作。使門輸出“1”電平，門 、輸出“0”電平，基本RS觸發(fā)器輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn), 輸出端為“1”電平，使三極管，組成的復合管飽和導通，繼電器吸合，用電器供電斷路；在調(diào)節(jié)調(diào)壓器使其輸出電壓略低于250V，使門又恢復為輸出“1”電平。將調(diào)壓器的輸出電壓調(diào)低，使之降為170V。 把NE555定時器的低電平輸入端2腳與地短接一下，輸入一個負脈沖，定時器輸出端3腳立即由“0”電平翻轉(zhuǎn)為“1”電平，延時一定的時間后，又恢復到“0”電平。將電容接入電路中，分別調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓為250V和170V，繼電器K均應吸合；當調(diào)壓器輸出電壓略小于250V或略大于170V時，延時3～5min后繼電器K均應釋放，說明家用電器自動限電保護器的各項 功能指標已實現(xiàn)。：直流繼電器不斷的導通、截止發(fā)出很大的噪音檢查原因：基本RS觸發(fā)器輸出狀態(tài)不穩(wěn)定解決方法：通過對