1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程名稱：過(guò)欠電壓保護(hù)提示電路院 系：電氣與信息工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化09101班學(xué)生姓名：曾凡林學(xué)生學(xué)號(hào)： 200916010111指導(dǎo)教師：潘湘高完成時(shí)間： 2011.6.4摘要當(dāng)異動(dòng)的電網(wǎng)電壓高于或低于用電設(shè)備的正常工作電壓范圍時(shí)，過(guò)、欠壓報(bào) 警裝置能自動(dòng)切斷用電設(shè)備的電源，從而起到保護(hù)用電設(shè)備的作用。當(dāng)電網(wǎng)電壓 恢復(fù)到正常范圍內(nèi)后，經(jīng)過(guò)過(guò)、欠壓報(bào)警裝置電路的延遲，將自動(dòng)恢復(fù)電網(wǎng)電壓 對(duì)用電設(shè)備的供電，保證了用電設(shè)備正常安全地運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)交流電ffi250V或 250V AC voltage 180V when, after 3 to 4 seconds after

2、the device to cut off the exchange of electricity supply equipment, while using light-emitting LED warning. AC voltage in the grid back to normal after delays in the device 3 to 5 minutes after the resumption of exchange of electricity supply equipment. TOC o 1-5 h z 弓I言4 HYPERLINK l bookmark19 o Cu

3、rrent Document 1、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求42、電路的系統(tǒng)硬件42.1電路的設(shè)計(jì)步驟4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 2.2電路的簡(jiǎn)介4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 2.3單相橋式整流電路5 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 2.4繼電器的特性53、電路的設(shè)計(jì)思想73.1電路工作原理7結(jié)論9致謝910參考文獻(xiàn)10當(dāng)異動(dòng)的電網(wǎng)電壓高于或低于用電設(shè)備的正常工作電壓范圍時(shí)，過(guò)、欠壓報(bào) 警裝置能自動(dòng)切斷用電設(shè)備的電源，從而起到保護(hù)用電設(shè)備

4、的作用。當(dāng)電網(wǎng)電壓 恢復(fù)到正常范圍內(nèi)后，經(jīng)過(guò)過(guò)、欠壓報(bào)警裝置電路的延遲，將自動(dòng)恢復(fù)電網(wǎng)電壓 對(duì)用電設(shè)備的供電，保證了用電設(shè)備正常安全地運(yùn)行。1、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)欠電壓保護(hù)電路，當(dāng)電網(wǎng)交流電壓大于250V或小于180V時(shí)，經(jīng) 34s本裝置將切斷用電設(shè)備的交流供電，并用LED發(fā)光警示。在電網(wǎng)交流電壓恢復(fù)正常后，經(jīng)本裝置延時(shí)35分鐘后恢復(fù)用電設(shè)備的交流 供電。2、電路的系統(tǒng)硬件2.1電路的設(shè)計(jì)步驟電路的簡(jiǎn)介電路涉及的元器元器件的性能電路的工作原理2.2電路的簡(jiǎn)介本例電源過(guò)、欠壓保護(hù)電路采用電位器調(diào)節(jié)上下限保護(hù)電壓，通過(guò)觸發(fā)單向 品閘管的導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器來(lái)切斷工作電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的保護(hù)。本電路

5、的組成分過(guò)電壓保護(hù)和欠電壓保護(hù)兩部分，均有單向品閘管，繼電器和保護(hù)電壓調(diào)節(jié)電位器組成。2.3單相橋式整流電路圖2-1橋式整流電路整流電路在工作時(shí)，電路中的四只二極管都是作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用，根據(jù)圖2-1的 電路圖可知： 當(dāng)正半周時(shí)，二極管D1、D3導(dǎo)通（D2、D4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D2、D4導(dǎo)通（D1、D3截止）， 在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。2.4繼電器的特性繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系 統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去 控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安

6、全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電 路等作用。2.4.1電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩 端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì) 在電磁力吸引的用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜 觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈 簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這 樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、 常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱 為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)

7、稱為“常閉觸點(diǎn)”。2.4.2繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)1）額定工作電壓是指繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以是 交流電壓，也可以是直流電壓。2）直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過(guò)萬(wàn)能表測(cè)量。3）吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須 略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對(duì)于線圈所加的工作電壓，一 般不要超過(guò)額定工作電壓的1.5倍，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。4）釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定 程度時(shí)，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。5）觸點(diǎn)

8、切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大 小，使用時(shí)不能超過(guò)此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)。2.4.3繼電器測(cè)試1）測(cè)觸點(diǎn)電阻用萬(wàn)能表的電阻檔，測(cè)量常閉觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)電阻，其阻值應(yīng)為0；而常開(kāi)觸點(diǎn) 與動(dòng)點(diǎn)的阻值就為無(wú)窮大。由此可以區(qū)別出那個(gè)是常閉觸點(diǎn)，那個(gè)是常開(kāi)觸點(diǎn)。2）測(cè)線圈電阻可用萬(wàn)能表RX10Q檔測(cè)量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在著 開(kāi)路現(xiàn)象。3）測(cè)量吸合電壓和吸合電流找來(lái)可調(diào)穩(wěn)壓電源和電流表，給繼電器輸入一組電壓，且在供電回路中串入 電流表進(jìn)行監(jiān)測(cè)。慢慢調(diào)高電源電壓，聽(tīng)到繼電器吸合聲時(shí)，記下該吸合電壓和 吸合電流。為求準(zhǔn)確，可以試多幾次而

9、求平均值。4）測(cè)量釋放電壓和釋放電流也是像上述那樣連接測(cè)試，當(dāng)繼電器發(fā)生吸合后，再逐漸降低供電電壓，當(dāng) 聽(tīng)到繼電器再次發(fā)生釋放聲音時(shí)，記下此時(shí)的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而取 得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的 1050%，如果釋放電壓太小(小于1/10的吸合電壓)，則不能正常使用了，這 樣會(huì)對(duì)電路的穩(wěn)定性造成威脅，工作不可靠。2.4.4晶閘管簡(jiǎn)介品體閘流管簡(jiǎn)稱品閘管，也稱為可控硅整流元件(SCR)，是由三個(gè)PN結(jié)構(gòu) 成的一種大功率半導(dǎo)體器件。在性能上，品閘管不僅具有單向?qū)щ娦裕疫€具 有比硅整流元件更為可貴的可控性，它只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)。品閘管的優(yōu)點(diǎn)

10、很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍數(shù)高達(dá)幾十萬(wàn) 倍，反應(yīng)極快，在微秒級(jí)內(nèi)開(kāi)通、關(guān)斷、無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行，無(wú)火花、無(wú)噪聲、效率高， 成本低等。因此，特別是在大功率UPS供電系統(tǒng)中，品閘管在整流電路、靜態(tài) 旁路開(kāi)關(guān)、無(wú)觸點(diǎn)輸出開(kāi)關(guān)等電路中得到廣泛的應(yīng)用。品閘管的弱點(diǎn)：靜態(tài)及動(dòng) 態(tài)的過(guò)載能力較差，容易受干擾而誤導(dǎo)通。品閘管從外形上分類(lèi)主要有：螺栓形、 平板形和平底形。品閘管的工作條件有如下幾點(diǎn)：品閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，無(wú)論門(mén)極承受何種電壓、品閘管都處于關(guān) 斷狀態(tài)。品閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門(mén)極承受正向電壓的情況下品閘管才 導(dǎo)通。通，即品閘管導(dǎo)通后，門(mén)極失去作用。品閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓

11、(或電流)減小到接近于零時(shí)，品閘管關(guān) 斷。3、電路的設(shè)計(jì)思想3.1電路的工作原理電路中，繼電器K1、品閘管VDH1與 RP1組成過(guò)電壓保護(hù)電路，繼電器K2、 品閘管VDH2與RP2組成欠電壓保護(hù)電路。交流電源經(jīng)過(guò)降壓變壓器T降壓、橋式 全波整流，變?yōu)榈蛪褐绷麟妷汉?，通過(guò)R1、R2的分壓，輸出電源電壓變化的取 樣電壓。一路通過(guò)調(diào)節(jié)電位器RP1取出上限控制電壓，加全品閘管VDH1的觸發(fā) 端，當(dāng)電源電壓超過(guò)最高限制電壓后，VDH1被觸發(fā)導(dǎo)通，繼電器K1通電吸合， 通過(guò)常閉觸點(diǎn)將被控電源切斷。另一路通過(guò)RP2取出下限控制電壓，加全品閘管VDH2的觸發(fā)端，當(dāng)電源電 壓在正常范圍內(nèi)時(shí)，品閘管VDH2被觸發(fā)

12、導(dǎo)通，繼電器K2通電吸合，將被控電源 接通，當(dāng)電源電壓為設(shè)定的最低電壓時(shí)，品閘管VDH2因觸發(fā)電壓降低而截止。 繼電器K2斷電釋放，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)被控工作電源。與繼電器K1、K2并聯(lián)的二極 管VD1、VD2為單向品閘管的續(xù)流二極管，用來(lái)保護(hù)單向品閘管，SB為復(fù)位開(kāi) 關(guān)。輔出插座輔出插座圖3-1過(guò)、欠壓保護(hù)電路中小型設(shè)備在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)異常的情況下往往會(huì)因無(wú)法正常工作而損壞，本 課題的內(nèi)容是當(dāng)異動(dòng)的電網(wǎng)電壓高于或低于用電設(shè)備的正常工作電壓范圍時(shí)， 過(guò)、欠壓報(bào)警裝置能自動(dòng)切斷用電設(shè)備的電源，從而起到保護(hù)用電設(shè)備的作用。 當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)到正常范圍內(nèi)后，經(jīng)過(guò)過(guò)、欠壓報(bào)警裝置電路的延遲，將自動(dòng)恢 復(fù)電網(wǎng)電壓對(duì)用電設(shè)備的供電，保證了用電設(shè)備正常安全地運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)交流電 壓250V或180 V時(shí)，經(jīng)本裝置將切斷用電設(shè)備的交流供電。在電網(wǎng)交流電壓恢 復(fù)正常后，經(jīng)過(guò)本裝置恢復(fù)用電設(shè)備的交流供電。致 謝本課程設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹?學(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇 高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的 學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事得道 理。本論文從選題到完成，每一步都在老師的指導(dǎo)下完成的。在此，謹(jǐn)向陸老師 表示崇高的敬意和衷心的感謝！本