【正文】 的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖如圖35 所示。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。A1與A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。D是復(fù)位端（4腳），當(dāng)D＝0，555定時(shí)器輸出低電平。CO是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出2/3Vcc作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，確保參考電平的穩(wěn)定。555定時(shí)器主要是與電阻、電容構(gòu)成充放電電路，并由兩個(gè)比較器來(lái)檢測(cè)電容器上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開(kāi)關(guān)管的通斷。它的基本功能表如表34所示。D為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時(shí)NE555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開(kāi)關(guān)管T導(dǎo)通，輸出端Vo輸出低電平，當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號(hào)（由電壓取樣鑒別電路提供）加到Vi端。當(dāng)Vc充電到2/3Vcc時(shí)，高電平比較器動(dòng)作，比較器A1翻轉(zhuǎn)，輸出Vo從高電平返回低電平，放電開(kāi)關(guān)管T重新導(dǎo)通，電容C上的電荷很快經(jīng)放電開(kāi)關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)定，為下個(gè)觸發(fā)脈沖的來(lái)到作好準(zhǔn)備。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(shí)間Tw（即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件R、C的大小。555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作波形圖如圖37所示。該電路的主要功能是：通過(guò)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(dǎo)通或截止，使繼電器線圈K中有電流或無(wú)電流，從而使其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)或閉合，電冰箱處于停止或工作狀態(tài)。有續(xù)流二極管時(shí)，自感電壓的極性使導(dǎo)通，給繼電器線圈中的電流（電感中的電流不能突變）提供了通路（續(xù)流），使線圈中的磁場(chǎng)能量慢慢釋放，因而線圈兩端不會(huì)產(chǎn)生高的自感電壓，或者說(shuō)由于的導(dǎo)通使線圈兩端電壓被鉗制（大小為），和就不會(huì)被擊穿了。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(dòng)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(shí)電路。 電源變壓器圖38所示為一降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路。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(gè)較低的交流電壓。單相橋式整流電路是工程上最常用的電箱整流電路。在負(fù)載電阻上正、負(fù)半周經(jīng)過(guò)合成，得到的是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時(shí)候，便對(duì)電容器充電，把電能儲(chǔ)存在電容器中；當(dāng)外加電壓失去（或降低）之后，電容器將把儲(chǔ)存的電能再放出來(lái)。這種電容帶兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來(lái)承擔(dān)濾波的任務(wù)。在二極管DD3導(dǎo)通期間，E2向負(fù)載電阻Rfz提供電流的同時(shí)，向電容器C充電，一直充到最大值。這時(shí)，二極管DD3受反向電壓，不能導(dǎo)通，于是Uc便通過(guò)負(fù)載電阻Rfz放電。當(dāng)E2負(fù)半周經(jīng)橋式整流后來(lái)到并升高到大于Uc時(shí)，又再次對(duì)電容器充電。圖310（b）所示為全波整流時(shí)電容濾波前后的輸出波形。該電路的主要功能是產(chǎn)生兩種大小不同的直流電壓：E點(diǎn)輸出電壓=22V，供給驅(qū)動(dòng)單元；F點(diǎn)輸出電壓=11V,作為與非門和555定時(shí)器IC的電源電壓。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(dòng)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。、電容和、電阻和構(gòu)成了基本調(diào)整管串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。它的特點(diǎn)是與穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值是“跟隨”的關(guān)系，所以只要穩(wěn)壓管電壓、保持穩(wěn)定，則當(dāng)電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，UE也能基本穩(wěn)定。同理，又組成了第二級(jí)穩(wěn)壓電路，在F點(diǎn)輸出11v的直流電壓。本章小結(jié)本章主要對(duì)各單元電路模塊的設(shè)計(jì)、電路實(shí)現(xiàn)原理以及實(shí)現(xiàn)各部分電路所用的元器件進(jìn)行介紹，在具體電路中，實(shí)現(xiàn)每個(gè)技術(shù)指標(biāo)都會(huì)有不同的方案，但根據(jù)實(shí)際情況，則需選擇最適合的。第4章 整機(jī)工作原理電冰箱保護(hù)器的整機(jī)電路原理圖詳見(jiàn)附錄3。根據(jù)我國(guó)家用電冰箱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，電冰箱的電源電壓應(yīng)在175～235V范圍內(nèi)才能保證電冰箱的正常啟動(dòng)和運(yùn)行。啟動(dòng)時(shí)要求電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，啟動(dòng)電流?？蛇_(dá)到額定工作電流的三至七倍。如果在電源電壓低于允許的下限值的情況下啟動(dòng)，會(huì)因啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足，造成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，勢(shì)必迫使電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流成倍增長(zhǎng)，超過(guò)設(shè)計(jì)的允許的限度。當(dāng)電源電壓高于允許的上限值的情況下啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組因電流過(guò)載也同樣會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱而破壞絕緣的現(xiàn)象，對(duì)壓縮機(jī)的壽命都是有害的，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)欠壓或過(guò)壓時(shí)，應(yīng)用敏感于電網(wǎng)電壓的基本特性，過(guò)壓欠壓保護(hù)器及時(shí)將電冰箱的電源切斷，以保護(hù)電冰箱免受非常規(guī)電壓的破壞。因?yàn)閴嚎s機(jī)工作時(shí)，壓縮泵一側(cè)自蒸發(fā)器將低壓制冷劑蒸發(fā)抽出，經(jīng)過(guò)壓縮成為高溫高壓蒸汽，自另一側(cè)送往冷凝器，實(shí)現(xiàn)向空間排熱。電冰箱在出售時(shí)，生產(chǎn)廠家一般都不配備斷電保護(hù)器，市場(chǎng)上銷售的斷電保護(hù)器，一般也都不具備智能延遲作用。 整機(jī)工作原理 電源剛接通的瞬間，電容上的電壓不能突變，因而,所以門輸出（也是基本RS觸發(fā)器的輸出端Q）“1”狀態(tài)，的輸出“0”狀態(tài)，三極管、截止，繼電器常閉觸點(diǎn)不打開(kāi)，電冰箱得以供電可以啟動(dòng)。≥250V時(shí)由于電網(wǎng)電壓升高，使直流取樣電壓也相應(yīng)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(shí)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(dǎo)通，繼電器K吸合，常閉觸點(diǎn)及斷開(kāi)，電冰箱斷電而停止工作。由于,門的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，輸出為“1”電平，門由輸出“1”變?yōu)檩敵觥?”（這時(shí)有），通過(guò)給555定時(shí)器IC的2腳送入一個(gè)脈沖下降沿，則555定時(shí)器3腳變?yōu)椤?”電平（=1），門輸出為“1”電平（=1），使基本RS觸發(fā)器端輸出“1”電平，三極管、飽和導(dǎo)通，繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，家用電器仍停止供電。經(jīng)5分鐘后，,555電路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，3腳恢復(fù)為“0”電平，經(jīng)電容送至RS觸發(fā)器，使=0 ,這時(shí)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(diǎn)閉合，電冰箱恢復(fù)工作。調(diào)整,可以延時(shí)5分鐘。其中Vi為2腳電壓，Vc為3腳電壓，Vo為7腳電壓的波形。經(jīng)過(guò)555定時(shí)器延時(shí)3～5分鐘后，RS觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，及截止，繼電器常閉觸點(diǎn)閉合，電冰箱恢復(fù)工作。本設(shè)計(jì)使電網(wǎng)電壓恢復(fù)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(hù)作用。 電冰箱保護(hù)器基本工作原理為：電網(wǎng)電壓由取樣電阻分壓整流濾波后成為直流取樣電壓，該電壓直接反應(yīng)反應(yīng)電網(wǎng)電壓的變化，利用CMOS與非門的轉(zhuǎn)折電壓等于直流電源電壓的一半的特點(diǎn)，將該模擬直流電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字控制電壓，從門輸出的信號(hào)通過(guò)電容送到555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的的2腳，555定時(shí)器的3腳輸出狀態(tài)控制基本RS觸發(fā)器輸入端的狀態(tài)：門輸出的信號(hào)控制基本RS觸發(fā)器的輸入端的狀態(tài)。第5章 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 電路元器件選擇與計(jì)算 IC的選擇定時(shí)器IC選用NE555。 電壓取樣鑒別單元阻容元件的選擇要求在R2兩端取出約40V的交流電壓，占供電電壓（220V）的十一分之二，故選:整流二極管選用2CZ55B,濾波電容: 因?yàn)槭前氩ㄕ麟娙轂V波，電容兩端的電壓： 設(shè)二極管 的工作電流：又要求： 可計(jì)算出： 可取。選,。當(dāng)時(shí) 公式（51）。要求，因?yàn)镃MOS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。 直流穩(wěn)壓電源元器件的選擇和計(jì)算穩(wěn)壓二極管的選擇電路要求F點(diǎn)輸出電壓 E點(diǎn)輸出電壓 即 查手冊(cè)選用2CW59(就型號(hào)2CW18),其穩(wěn)壓電壓，最大工作電流。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(jí)電壓 公式（56），次級(jí)電壓為30V、。 安裝步驟按電路圖買好元件后，首先檢查買回元件的好壞，按不同元件的檢測(cè)方法分別進(jìn)行檢測(cè)，而且要認(rèn)真核對(duì)與原理圖是否一致，在檢查好后才可上件、焊件，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤后不便改正。特別是容易損壞的元件要后焊。 整機(jī)調(diào)試 ，當(dāng)焊接完畢且檢查無(wú)誤后方可進(jìn)行調(diào)試。 把調(diào)壓器的輸出調(diào)在220V，測(cè)量圖中A點(diǎn)電壓應(yīng)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(shí)間常數(shù)太大，將會(huì)使保護(hù)器工作時(shí)的動(dòng)作過(guò)分遲緩，不能起到保護(hù)作用；，的值亦不可調(diào)的過(guò)小，以免保護(hù)器受電網(wǎng)電壓中干擾脈沖的影響產(chǎn)生誤動(dòng)作。將調(diào)壓器輸出電壓調(diào)高，使之升高到250V。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(fù)合管飽和導(dǎo)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(fù)為輸出“1”電平。如此反復(fù)進(jìn)行幾次，即可將過(guò)壓點(diǎn)調(diào)的很準(zhǔn)。將調(diào)壓器的輸出電壓調(diào)低，使之降為170V。再用導(dǎo)線短接一下，使RS觸發(fā)器恢復(fù)到初態(tài)。 把NE555定時(shí)器的低電平輸入端2腳與地短接一下，輸入一個(gè)負(fù)脈沖，定時(shí)器輸出端3腳立即由“0”電平翻轉(zhuǎn)為“1”電平，延時(shí)一定的時(shí)間后，又恢復(fù)到“0”電平。當(dāng)=100181。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(yīng)吸合；當(dāng)調(diào)壓器輸出電壓略小于250V或略大于170V時(shí)，延時(shí)3～5min后繼電器K均應(yīng)釋放，說(shuō)明家用電器自動(dòng)限電保護(hù)器的各項(xiàng) 功能指標(biāo)已實(shí)現(xiàn)。 調(diào)試中的問(wèn)題及解決方法1．故障現(xiàn)象：市網(wǎng)電壓超、欠壓時(shí)電路不能夠?qū)崿F(xiàn)斷電保護(hù)功能檢查原因：集成芯片無(wú)供電電壓，與非門和555定時(shí)器不工作解決方法：由于三極管集電極供電線路斷路導(dǎo)致直流穩(wěn)壓電源F點(diǎn)無(wú)輸出電壓，通過(guò)對(duì)電路各個(gè)部分的認(rèn)真檢查找出斷路點(diǎn)并重新進(jìn)行連接。：直流繼電器不斷的導(dǎo)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(guò)對(duì)設(shè)計(jì)電路圖與硬件電路進(jìn)行對(duì)照分析發(fā)現(xiàn)基本RS觸發(fā)器的輸入端斷路，導(dǎo)致觸發(fā)器輸出狀態(tài)不定。本章小結(jié) 本章首先電路中所用元器件的選擇與計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，其次對(duì)電路的焊接安裝進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，最后對(duì)電路的調(diào)試步驟與調(diào)試中注意的問(wèn)題進(jìn)行了主要的講解，并對(duì)調(diào)試電路中出現(xiàn)的問(wèn)題提出了解決的方案。然而，電冰箱的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在一定的電壓范圍內(nèi)才能正常工作，供電電壓過(guò)高或過(guò)低很容易導(dǎo)致繞組線圈燒毀。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。為此，我們利用變壓器，再配以控制電路設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)穩(wěn)壓、自動(dòng)延時(shí)的電冰箱保護(hù)器，該多功能電冰箱保護(hù)器能夠根據(jù)負(fù)載電流判斷線路中的各種故障并及時(shí)進(jìn)行保護(hù)，最大限度的降低對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懀且环N經(jīng)濟(jì)實(shí)用的電冰箱保護(hù)器。當(dāng)電冰箱突然斷電以后，它有延時(shí)一段時(shí)間才開(kāi)始向電冰箱供電，同時(shí)當(dāng)電冰箱箱體漏電時(shí)，保護(hù)器指示燈亮，保護(hù)人身安全。通過(guò)三個(gè)月的努力，我按要求完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，它使我掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)電路的基本方法和基本步驟，增強(qiáng)了在實(shí)際設(shè)計(jì)中尋找問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。致謝短短的幾個(gè)月畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了，在此要特別感謝我的指導(dǎo)老師，呂志武教授。為了能高效的完成任務(wù)，所以在寫論文過(guò)程中所遇到的困難及應(yīng)該怎樣解決的一些問(wèn)題上面，都是呂老師不惜自己下班的時(shí)間通過(guò)電話幫我講