【正文】 流（ A） 1 1 1 輸出電壓（ V) 5 負載調(diào)整率： （ ） /5*100%=%。 Q?P N P 1+5L S ?S P E A K E RD?L E DI/ O報警電路 圖 11 報警電路 三、程序設(shè)計 主程序設(shè)計： 9 開 始A D C 0 8 0 4采樣1 6 0 2顯 示報 警結(jié) 束排 除 故 障保 護 電 路初 始 化電 流 檢 測IF超 過 設(shè) 定 值正 常 工 作復(fù) 位 圖 12 主程序流程圖 四、測試方案與測試結(jié)果 測試儀器 UT39A 數(shù)字萬用表、 KXN30400 高精密數(shù)字萬用表、 UT805 微機電源。采用低噪聲、高共模抑制、高輸入阻抗、低功耗的高性能儀表放大器 INA128。注：在三極管截止的瞬間，由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱?，繼電器線圈兩端會產(chǎn)生一個較高電壓的感應(yīng)電動勢，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢則可以通過二極管 IN4148釋放，從而保護了三極管免被擊穿，也消除了感應(yīng)電動勢對其他電路的干擾，這就 是二極管 D1的保護作用。 51627384I N A 28 25162 7384I N A 12 8+5 1 2R?R E S 3R?R E S 1R?P O T 1+ 1 2O U T采樣電路 圖 6 采樣電路的設(shè)計 漏電檢測電路設(shè)計 +5+5+52376 5184L M 31 1L M 31 1R?R E S 1R?R E S 1R?V+R?R E S 3V+30 m A 保護電路 圖 7 30mA 漏電檢測電路 關(guān)斷保護電路的設(shè)計 51單片機控制繼電器驅(qū)動原理： 7 當 51單片機引腳輸出低電 平時，三極管 2N3906 飽和導(dǎo)通，＋ 5V電源加到繼電器線圈兩端，繼電器吸合，同時狀態(tài)指示的發(fā)光二極管也點亮，繼電器的常開觸點閉合，相當于開關(guān)閉合。因取樣電壓很小很小，故使用 INA128 對它進行放大 1000 倍，使它有一個穩(wěn)定的電壓值。電阻增大則電路效率下降，而我們選用的康銅絲電阻僅為 ，所以康銅絲對電路的影響可以完全忽略不計。公式：開 始ADC0804采樣1602顯 示報 警結(jié) 束排 除 故 障保 護 電 路初 始 化電 流 檢 測IF超 過 設(shè) 定 值正 常 工 作復(fù) 位。 考慮到可行性，綜合比較之后：選擇方案二。為了實現(xiàn) IGBT 的短路保護，則必須進行過流檢測。 方案 三： IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）兼有場效應(yīng)晶體管輸入阻抗高、驅(qū)動功率小和雙極型晶體管電壓、電流容量大及管壓降低的特點。當輸入低電平時，晶體管截止，繼電器線圈斷電，觸點斷開。 方案二：通過單片機 I/O 口控制，驅(qū)動電磁繼電器。 當發(fā)生漏電或者有人觸電時，通過零序電流互感器一次測各相電流相量和不再等于零，產(chǎn)生了漏電電流。 關(guān)斷保護電路的設(shè)計 方案一：漏電保護電路主要包括：檢測元件（零序電流互感器）、中間環(huán)節(jié)（放大器、比較器、脫扣器）、執(zhí)行元件（主開關(guān)）等幾個部分。經(jīng)過測試，在 1Ω 的康錳銅電阻絲上通過約 2A 電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，只會引起 ，對電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。價格便宜、對電路影響可忽略不計、其阻值低、精度高、溫度系數(shù) 低、具有無電感、高 過載能力 。選用 ，讓 ADC0804 能測得康銅絲兩端的電壓差。此電路質(zhì)量可靠，抗干擾性強。電流檢測由三相交流互感器、整流濾波電路和分壓電路組成。電流漏電檢測電路實現(xiàn)對三相交流電電壓、電流和漏電的檢測，以實現(xiàn)對過壓、欠壓、過流和漏電的保護。 綜合比較之后，選擇方案四。所以此電路具有效率高、壓差小、靜態(tài)電流小、外接元件小的優(yōu)勢。如果輸入電壓和輸出電壓不是很接近， LDO的輸入電流基本上是等于輸出電流的，如果壓降太大，耗在 LDO 上能量太大，效率不高。缺點：效率不高。 方案三： LDO 基本工作原理是：系統(tǒng)加電，如果使能腳處于高電平時，電路開始啟動，恒流 源電路給整個電路提供偏置，基準源電壓快速建立，輸出隨著輸入不斷上升，當輸出即將達到規(guī)定值時，由反饋網(wǎng)絡(luò)得到的輸出反饋電壓也接近于基準電壓值，此時誤差放大器將輸出反饋電壓和基準電壓之間的誤差小信號進行放大，再經(jīng)調(diào)整管放大到輸出，從而形成負反饋，保證了輸出電壓穩(wěn)定在規(guī)定值上，同理如果輸入電壓變化或輸出電流變化，這個閉環(huán)回路將使輸出電壓保持不變，即： Vout=(R1+R2)／ R2 Vref。優(yōu)點：效率高、電路簡單、電壓變比可由零到 無窮大 ，即可升壓又可降壓。 方案二：將 Buck 與 Boost 兩種形式的變換器結(jié)合起來，產(chǎn)生一種新的變換器，叫做 BUCKBOOST 變換器，也叫升降壓式變換器。缺點：在實際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器 （當然小功率的條件下不用）。 穩(wěn)壓電源的設(shè)計 方案一：用固定式三端集成穩(wěn)壓電路 7805 設(shè)計制作連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓的實際電路中兩個電阻主要用來調(diào)整輸出電 壓最高輸出電壓受穩(wěn)壓器最大輸入電壓及最小輸入輸出壓差的限制，該固定式三端集成穩(wěn)壓集成電路 7805 最大輸入電壓為35V，輸入輸出差要保持 2V 以上，因此該電路中由于穩(wěn)壓器的直流輸入電壓為7~25V，所以該電路的輸出最大值為 5~23V。不需要外圍電路，硬件和軟件的開支比較小，更重要的是他的抗干擾能力比較強，但它的價格要比 AT89S52 要高。 方案二：采用 STC89C58RD+。 AT89S52 單片機是一種低功耗、高性能 3 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。最后可以通過鍵盤控制電路復(fù)位。顯示部分由 1602 液晶組成，方便顯示相關(guān)信息。電壓檢測和引腳判定有康銅絲和 ADC0804 組成，完成 AD 采樣和芯片引腳個數(shù)的判定。其中主控部分由 STC89C58RD 及相關(guān)電路組成，它是整個系統(tǒng)的核心。 （ 4）其他。 （ 2）要求漏電保護裝置動作電流誤差的絕對值 ≤5%。排除漏電故障后，按下 K 恢復(fù)輸出。調(diào)節(jié) R，將漏電動作電流設(shè)定為 30mA。 發(fā)揮部分 設(shè)計一個動作電流為 30mA 的漏電保護裝置（使用基本要求部分制作的直流穩(wěn)壓電源供電，不得使用其他電源）。 （ 3）連接方式不變，直流輸入電壓固定在 7V，當直流穩(wěn)壓電源輸出電流由 1A減小到 時，要求負載調(diào)整率 SL≤1%。 （ 2）連接方式不變， RL 阻值固定為 5Ω。當直流輸入電壓在 7~25V 變化時，要求輸出電壓為 5177。 關(guān)鍵字： LDO 線性直流穩(wěn)壓、漏電保護 目 錄一、系統(tǒng)方案設(shè)計 ......................................................................................................................................................... 1 設(shè)計要求 ........................................................................................................................................................ 1 總體方案 設(shè)計 ............................................................................................................................................... 1 總體電路圖設(shè)計 ........................................................................................................................................... 2 方案論證與比較 ........................................................................................................................................... 3 主控芯片單片機（ MCU）的設(shè)計方案論證與選擇 ........................................