冰箱保护罩的设计说明

冰箱保护器的设计1.概述2.电路设计3.组件介绍4.电路板的仿真调试和结果分析5.安装和调试6.总结7.参考8.附录摘要: ？冰箱对电源的波动范围有一定要求，并且电源的波动范围有时会超过冰箱的允许波动范围. 冰箱压缩机运行时，如果电网意内安全运行并防止损坏压缩机，必须在其电源端插入保护电路. ？这次制造的冰箱保护器中使用的主要组件是: 电压比较器LM339，NE555，小型变压器，继电器和一些组件. 关键字: 保护；比较延迟保护冰箱设计？摘要: 冰箱对电源的波动范围有一定要求，而在供电时，其波动有时会超出冰箱允许的范围. 当冰箱压缩机运行时，如遇到电网事故断电并迅速恢复供电，会使压缩机在高压下受到损害. 为了确保冰箱可以在规定的功率范围内安全工作，并防止压缩机损坏，在电源端介入保护电路是非常必要的. 这次在冰箱保护器中主要使用的组件有: 电压比较器LM339，NE555，小型变压器，继电器及其一些组件. 关键词: 保护，比较，延时1概述？ 1.1冰箱保护套的必要性？冰箱是一种常用的电器，已广泛应用于家庭，车间，车间等各个领域.

但是到目前为止，冰箱的使用寿命并不高，在使用过程中可能会出现一个或多个问题. 出现上述情况的原因很多. 电源电压不稳定，太高或太低. 电网停电会影响冰箱的使用. 冰箱对电源的波动范围有一定的要求，并且电源的波动范围有时会超过冰箱的允许波动范围. 冰箱压缩机运行时，如果电网意内安全运行并防止损坏压缩机冰箱节能保护器图片，必须在其电源端连接保护电路. 1.2冰箱保护器中使用的主要部件是什么？这次制造的冰箱保护器中使用的主要组件是: 电压比较器LM339，NE555，小型变压器，继电器和一些组件. 2电路设计？ 2.1冰箱保护器的电路原理？该设计的电路原理如下图2所示，其中LM339和R2，R3等两个比较器组成一个过压和欠压检测电路，其中L1A比较器用于过压检测，L1C比较器被使用用于欠压检测； VT1构成一个电子开关，其中LED为指示灯，当电压在商用电源的正常范围内时，该灯点亮，否则熄灭； NE555时基电路构成一个延迟存储电路. 组成框图如图1所示: 工作原理: 1.上电后: 将220V降压，整流并稳定后，可获得12个DC稳压. 根据电位器的调整，电压在正常范围内. 此时，指示灯一直亮着，因为电容器两端为0V，555时基电路复位，VT2截止，继电器K1闭合，切断冰箱电源，然后给C1充电，约5分钟后，将555时基设置为电路，从而断开继电器K1的插座，并为冰箱通电.

？ 2.外部网络断电时: C1的存储电荷通过电位计R2和D5放电. 当恢复电网供电时，电路将延迟向冰箱供电约5分钟，从而确保压缩机不被损坏. ？过压和欠压: 过压时，上比较器输出低电平；当它太低时，较低的比较器输出低电平，只要两个输出之一为低电平，VT1将被切断，LED将熄灭. 重置时基电路，输出端子为低电平，并切断冰箱的电源，以使其在过压和欠压条件下制动. 当电压恢复正常时，电路必须延迟约5分钟才能正常工作. 3.过压和欠压: 过压时，上位比较器输出低电平；当过低时，较低的比较器输出低电平，只要两个输出之一为低电平，VT1将被切断，LED将熄灭. 重置时基电路，输出端子为低电平，冰箱的电源被切断，使其在过压和欠压条件下制动，并且当电压恢复正常时，必须将电路延迟约5min至正常工作. 2.2冰箱保护器参数的选择和计算？假设变压器的变换系数为20: 1，则整流输出电压u3≈1.2* u2，当u1为220、180、280v，u2，u3，Va时，计算公式如下: ①. u1 = 220vVa = 6.6vu2 = 220/20 = 11v u3 = 1.2 * 11 = 13.2v？ ②. u1 = 180v u2 = 180/20 = 9vu3 = 1.2 * 9 = 10.8vVa =5.4v③. u1 = 280vu2 = 280/20 = 14vu3 = 1.2 * 14 = 16.8vVa = 8.4v因此，比较器的上限电压为8.4v，下限电压为5.4v.

调整电位器RP2和RP3，使LM339的5引脚电压为8.4v，而8引脚电压为5.4v，以使电压可以在180v≤u1≤280v的范围内正常工作. ？关闭电网电源以恢复电源后，冰箱需要延迟一段时间才能恢复正常使用. 该延迟时间τ由NE555的电路C1和R3确定: τ≈1.1* R3 * C1？电路需要5分钟= 300秒的延迟冰箱节能保护器图片，设置C1 =220μF，则R3的电阻值计算如下: R3 = 300 /（1.1 * 220 * 10 ^ 6）≈1.2* 10 ^6Ω3组件？ 3.1组件介绍NE555？ NE555属于555系列定时IC的其中一种，兼容555系列IC的引脚功能和应用，但不同的型号由于价格不同而具有不同的稳定性，省电和振荡频率. 555是一款非常通用的通用计时集成电路. 仅需几个电阻和电容器，它就可以产生数字电路所需的各种频率的脉冲信号. 如下图3和4所示: 图3 NE555引脚图图4 NE555内部功能框图？引脚1（接地）-接地线（或公共接地），通常连接到电路的公共接地. ？引脚2（触发点）-该引脚是触发NE555启动它的时间段. 触发信号上边缘的电压必须大于2/3 VCC，下边缘必须小于1/3 VCC.

？引脚3（输出）-在时间周期开始时，NE555的输出引脚移至比电源电压低1.7伏的高电势. 在周期结束时，输出返回到约0伏的低电位. 高电位下的最大输出电流约为200 mA. ？引脚4（复位）-发送到该引脚的逻辑低电平将使定时器复位，并使输出返回低电平. 它通常连接到正电源或被忽略. •引脚5（控制）-该引脚允许通过从+4.5伏（最小）到+16伏（最大）. ？ 3.2组件LM339简介？ LM339芯片配备有四个独立的电压比较器，是一种非常常见的集成电路. 使用lm339可以很容易地形成各种电压比较器电路和振荡器电路，如下图5所示: LM339电压比较器的特性和一些参数: 1）电压偏移很小，一般为2mV； 2）共模范围非常大，从0v到电源电压减去1.5v； 3）他对比较信号源的内部电阻极限很宽； 4）LM339 vcc电压范围宽，单电源电压为2-36V，双电源电压为±1V-±18V; 5）输出端子的电位可以灵活方便地选择.

6）差分输入电压范围非常大，甚至可以等于vcc； 4电路仿真调试和结果分析？ 4.1仿真的预期结果？ ①当输入电压从0跳到正常电压范围时，此时D1（绿色）发光，D2（绿色，负载）仍然不工作，大约需要5分钟才能开始工作（发光），D3（红色） ）与D2相反； ②当输入电压恢复到正常电压范围内时，其工作条件与①相同； ③当输入电压跳出正常范围内的电压范围时，D1和D2立即熄灭，D3点亮，表示负载停止工作；所有发光二极管均关闭. 4.2仿真电路？由于通常无法在Multisim软件中模拟此解决方案，因此在Protel 99SE软件中适用. 仿真结果如下图6所示: 1）将电源电压U1设置为50V，输出OUT1，OUT2的值加上电压差几乎为0V； 2）将电源电压U1设置为100V，输出OUT1，OUT2的值加上电压差几乎为0V； 3）将电源电压U1设置为170V，输出OUT1与OUT2值相加的电压差接近0V； ？ 4）设置电源电压U1为200V，输出OUT1，OUT2的值加上约10V的电压差； 5）将电源电压U1设置为220V，输出OUT1，OUT2的值加上大约10V的电压差； 6）设置电源电压U1为240V，输出OUT1，OUT2的值加上电压差约为10V； 7）设置电源电压U1为280V，输出OUT1，OUT2的值加电压差几乎为0V； 8）设置电源电压U1为300V，输出OUT1，OUT2的值加电压差几乎为0V； 8）将电源电压U1设置为350V，输出OUT1，OUT2的值加上电压差几乎为0V； 4.3电路调试？使用Multisim软件对其进行仿真. 仿真结果如下: 220v电压，上电延时，如下图7所示: ͼ7？输入220v电压正常工作，如下图所示，如下图8所示: ͼ8？当输入250v过压电压断电保护时，如下图9所示: ͼ9？ ④如下图10所示，输入180v低压断电保护时: : 10？从上图中的模拟结果可以看出，冰箱保护器保护器具有良好的性能. 它可以很好地保护冰箱在压力下，使其无人值守，在监视下正常工作.

同时，可以实现开机延迟，从而更好地保护冰箱. 5安装和调试？制作之前，首先根据设计图连接面包板，目的是检查设计的电路是否正确，以免在将感光板制成物理物体后不断修改电路. 面包板连接完成后，确认连接以及每个组件的正极和负极正确，然后开始调试. 调试步骤如下: 首先调试比较电路的这一部分，在调试之前断开连接VT1的集电极和二极管D5的线. 然后连接12V DC电压. 通过调节电位器RP2和RP3，可以通过电压表确定比较器的上限线电压和下限电压，并且要求上限电压高于下限电压. 此时，如果线路正确，则可以通过调节RP1的值来点亮或熄灭发光二极管D1，其中D1并不意味着输入电压在上限和下限之间，并且D1断开表示输入电压超出范围. 如果电路的这部分工作不正常，请在调试之前检查线路是否正确连接，然后确保连接正确. 如果仍然存在问题，请检查LM339的2引脚是否连接到上拉电路. 上升电阻，因为LM339的输出等效于没有集电极电阻的晶体管. 使用时，需要将输出端子连接到正电源. 电阻器的电阻会影响输出端子的高电位值. 电阻一般为3-15K. 其次，还要检查集成块LM339的3针和12针是否分别连接到电源的正极和负极.

？当比较电路被调试时，整个机器可以被调试. 调试前，仍然需要检查电路接线，然后连接电路，看电路是否正常以及是否满足设计要求. 电路正常工作的现象如下: 1.当输入电压从0跳到正常电压范围时，此时D1发光，而D2（绿色，负载）仍然不工作. 与D2相反，开始工作（发光），D3（红色）大约需要5分钟； 2.当输入电压回到正常电压范围之时，会跳出电压范围. 此时，D1和D2立即熄灭，D3点亮，表明负载停止工作. 4.当在正常范围内突然切断输入电压时，所有发光二极管都将熄灭. ？调试后，可以使用印刷电路板，因为这次是用光敏板制成的，因此在生产之前，请使用Protel 99SE软件进行计算机接线. 接线时最好加粗电源线和地线，因此，为减少电源对电路的干扰，接线完成后，可以开始制作光敏板. 步骤如下: 6小结？通过本课程设计，我学习了如何使用Multisim软件，并回顾了Protel 99SE软件的使用. 尤其是我从未听说过的Multisim软件. 通过学习，我逐渐了解了Multisim10软件的基本用法，并实现了其在电路仿真中的强大功能.

此外，课堂上的某些知识不是很清楚，因此我必须在使用时学习，并始终巩固所学的知识. 这也是我在本课程设计中获得的第二个主要收获. 通过检查信息，我们对冰箱保护器装置有了深刻的了解，并将其应用于实践. 我对整个设计基本满意. 由于级别有限，不可避免地会出现错误. 我也希望老师能批评和纠正. 我希望老师在回答时会问更多问题，以便我能更好地理解自己的不足并在课后弥补. 7参考？ [1]陈有庆. 实用的300例555时基电路案例[M]北京: 中国电力出版社，2005？ [2]谢自美. 电子电路设计. 实验. 测试（第二版）[M]武汉: 华中科技大学出版社，2003年？ [3]高鹏，安涛，寇怀成. 电子设计和制版中Protel 99SE的介绍和改进[M]北京: 人民邮电出版社，2003年？ [4]童世柏. 模拟电子技术基础（第三版）[M]北京: 高等教育出版社，2001年？ [5]陶焕奇. 模拟电子技术[M]湖北: 华中科技大学出版社，2007: 220-239？ [6]王玉印. 数字电路逻辑设计[M]北京: 高等教育出版社？ [7]陈伟，洪明. 精选的300户家用电子生产电路案例[M]北京人民邮电出版社8附录附录1整机逻辑电路图（如下图11）附录2组件清单

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