过欠压电冰箱保护器设计

本科毕业论文（设计）

过欠压电冰箱保护器的设计

系部：机电系

专业：机械设计制造及其自动化

班级： 06级

学号： 061401410070 学生姓名：孔德斌

指导教师：唐红老师

2010 年05 月17 日

目录

摘要 ................................................................... III Abstract ................................................................ IV 第一章 绪论 . (1)

1.1 课题的提出依据和意义 ............................................. 1 1.2 国内外电机保护器的发展状况 ....................................... 2 1.3 本课题的主要任务和研究内容 (5)

1.3.1本课题的主要任务 ............................................. 5 1.3.2本课题研究的内容 (6)

第二章 压缩机的运行状态分析和保护方案 (8)

2.1 压缩机运行状态分析 (8)

2.1.1过压、欠压运行状态分析 ....................................... 8 2.1.2 断相运行状态分析 ............................................ 8 2.2 压缩机的保护方案 .................................................. 9 2.3 本章小结 ........................................................ 10 第三章 电路组成和工作原理 . (11)

3.1 电压取样鉴别单元 (11)

3.1.1当电网电压在正常范围内时 .................................... 12 3.1.2当电网电压≥240V 时 .......................................... 12 3.1.3 当电网电压≤180V 时 ......................................... 12 3.2 延时电路 ........................................................ 13 3.3 驱动部分和直流稳压电源 (14)

3.3.1驱动部分 .................................................... 14 3.3.2 直流稳压电源部分 ........................................... 14 3.4 本章小结 ........................................................ 15 第四章 电路元器件的选择与计算 (16)

4.1 IC 的选择 ....................................................... 16 4.2与非门71G ~G 的选择 . (18)

4.3 电压取样单元元件选择 (18)

4.4 延时电路元件选择 (19)

4.5 驱动单元元器件选择和计算 (19)

4.6 直流稳压电源元器件的选择和计算 (20)

4.7 本章小结 (21)

第五章电路的仿真 (23)

5.1 直流电源的仿真 (23)

5.2 取样电路的模拟 (24)

5.3 延时电路的仿真 (27)

5.4本章小结 (28)

第六章展望 (29)

总结 (30)

参考文献 (31)

致谢 (32)

附表1：外购件明细表 (33)

过欠压电冰箱保护器的设计

摘要

随着我国人们生活水平的提高，电冰箱已经逐渐成为我国广大居民家庭生活必备的一种家用电器。然而，电冰箱的驱动电机在一定的电压范围内才能正常工作，供电电压过高或过低很容易导致绕组线圈烧毁。因此，电冰箱易损坏或寿命短是困扰人们的一个问题。究其原因，供电电压波动、瞬时断电是电冰箱损坏或寿命缩短的主要原因之一。而对于绝大多数家用电冰箱来说，瞬时断电与电压波动几乎是不可避免的。为此，我们利用变压器，再配以控制电路设计了一种自动稳压、自动延时的电冰箱保护器，该多功能电冰箱保护器能够根据负载电流判断线路中的各种故障并及时进行保护，最大限度的降低对人们日常生活的影响，是一种经济实用的电冰箱保护器。

本文是在分析了目前国内外电冰箱保护器的研究进展与现状的基础上，设计了一种集过压、欠压和延时保护于一体的多功能电冰箱保护器。文中首先探讨了冰箱保护器的价值和发展状况，并提出了设计的主要任务和内容。然后分析了电网过、欠压及突然断电时，压缩机受到的影响，并根据其工作原理，绘制电路原理图，进行元器件的选择与计算，设计相应的仿真。最后进行分析总结，并写出该设计的参考文献。

关键词：电冰箱保护器；综合保护器；保护特性；仿真

Study on integration protector of refrigerator

Abstract

With the improvement of living standards of our people, refrigerators in China have gradually become a large of household appliances necessary. However, the refrigerator drive motor at a certain voltage range to work properly, the supply voltage is too high or too low can easily lead to winding the coil burnt. Therefore, the refrigerator is easy to damage or short life troubled by people's a problem. The reason, instantaneous power failure, power supply voltage fluctuation is a refrigerator damaged or one of the main reasons for shortened life expectancy. For the vast majority of household refrigerators, the instantaneous power and voltage fluctuation is almost inevitable. To the end, we use 50V A transformer to control the circuit design matched with an automatic voltage regulator, automatic delay refrigerator protector, the intelligent refrigerator Protector can be judged according to the load current in the various fault lines and timely protection, reducing the maximum impact on people's daily lives is an economical and practical refrigerator protector.

This article is the analysis of the refrigerator at home and abroad protector of progress and status, based on the design of a set of over voltage, under voltage and delay protection in one integrated intelligent refrigerator protector. In the first part of the refrigerator to protect the value and development of devices and put forward the main tasks of design and content. Then analyzes the power-off, under voltage, and a sudden power failure, the compressor will be affected by their work in accordance with the principle of drawing circuit schematics, for the choice of components and calculation of the corresponding PCB design and simulation plan. Finally, analyzed and summarized, and write the reference design.

Key words: Refrigerator Prot，Integrated Protector，Protection Features，Simulation

第一章绪论

1.1 课题的提出依据和意义

家用电器保护器是发电、供电、用电系统的重要器件。它是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品。几乎渗透到所有用电领域，是工业、农业和国防建设及人民生活正常生产和安全工作的重要保证，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。

根据国家统计局的最新数据，2006年1～8月，我国实现冰箱累计产量1199.44万台，同比增长29.72％，累计销售额达到11.25亿元，同比增长高达55.36％。2007年，中国电冰箱企业年销售量合计达到3079万台，同比增长19.56%，其中，内销1427万台，同比增长了13.6个百分点，增长率为5年来最高水平，冰箱产业再次进入高速发展期。2008年前10个月冰箱总零售量344万台，同比增加13.95%；冰箱总零售额88亿元，同比增长23.15%。

来自中国家电行业协会的数据，目前中国冰箱、冰柜的总产能已经超过3000万台，而这两种家电产品全球总产量不过7000万台左右，中国冰箱业的产能已经占了全球的“半壁江山”。外国巨头在国内市场的不断扩张和国内企业持续不断扩大的产能，使中国冰箱市场的发展日趋成熟。但是，从我国目前的供电情况来看，电网设备还不够完善，供电电压不太稳定，电压波动值可能超出电冰箱的允许范围（我国规定供电电压稳定度应该在正负百分之十），而且局部断电又时有发生，根据以上种种原因就应运而生了电冰箱的自动保护器。

电冰箱的驱动电机在一定的电压范围内才能正常工作，供电电压过高或过低很容易导致绕组线圈烧毁；另外，当电冰箱正在工作时突然断电而又立即通电时，电冰箱的压缩机所承受的启动电流要比正常启动电流大好几倍，导致压缩泵内压力很高，使驱动电机负荷过载，也容易烧毁电机。因此，电冰箱需要一个保护器对其进行检测和保护。

另外，据不完全统计，全国运行的1KW-320KW低压电动机数量为6000万台，占电网用电量的70%以上，是工农业及商业系统中应用最为广泛的动力设备。全国每年烧毁电动机数量约300万台，容量为10亿千瓦，每年仅电动机在烧毁过程中就耗电为数亿万度，修理费高达数100亿元左右，造成停工停产损失竟达数

100亿元。仅上述费用不算，还会造成电机修理后功率下降，耗电量大，性能变差直接影响企业正常生产。并且《中华人民共和国节约能源法》也颁布了有关规定。综上所述，电动机保护器不仅能保证工农业正常生产，提高生产效率和经济效益，而且在节能事业中也有着重要意义。

1.2 国内外电机保护器的发展状况

电动机故障诊断和保护技术的发展可划分为保护理论的发展和保护器的发展。

从时间上划分，电动机保护器的发展大致可划分为三代:

第一代是以传统的机电式继电器为主，包括:熔断器、热继电器、电动机保护用自动开关及双金属片式温度继电器等。

熔断器是最古老、最简单、最廉价的保护电器。它的主要缺点在于只适用于电动机的短路保护，而不能用于电动机的过载保护。在保护三相异步电动机时，也常常由于某一相熔断器熔体熔断而造成三相异步电动机断相运行。故IEC国际电工委员会规定，凡安装熔断器的场合，必须加设断相保护。

热继电器作为传统的电动机保护装置己有80多年历史。在结构和性能上经历了3～4代日臻完善的发展过程。它是利用电流流过热元件时的热效应引起双金属片弯曲使机构动作的。其优点是结构简单、价格低廉、使用方便、有较好的反时限特性。比较适合于恒定负载、连续运行情况下的过载保护。但是，若用来保护频繁起动或重载起动以及发生过多次短时过载的电动机，保护效果欠佳，另外，只能对电动机的过载实现保护，不具备短路保护功能（由于存在热惯性)，断相保护的可靠性要受异步电动机负载率的影响。近年来，国内外不断开发出具有断相保护功能的三极热继电器，在一定程度上改善了断相保护的效果。热继电器保护的准确度较差，一是由于保护特性有一定的分散性，且不太稳定，二是对环境温度、机械振动等环境因素比较敏感。热继电器尽管存在着许多不足之处，但由于其成本低，使用简便，目前在小型电动机的保护中仍被广泛地选用。

电动机保护用自动开关是一种具有过载和短路保护等保护功能的电动机保护装置，一定程度上可取代熔断器和热继电器的组合。它最突出的特点是在进行短路保护时不会成异步电动机的断相运行，并且分断后的停机时间短。第一代电动机保护用自动开关中的电动机过载保护仍采用双金属片结构，存在着与热继电

器相同的弊端。

双金属片式温度继电器是一种埋置在电动机绕组中，直接反映电动机温度的保护装置。从理论上讲，温度保护是提高电动机可靠性最直接、最有效的方法，对任何原因造成的绕组温度过高均能实现有效的保护。因此，特别适用于由于通风不良、环境温度过、起动次数过于频繁、变动或冲击性负载等原因引起的电动机过热保护。但是，由于体积较大，安装工艺比较复杂，动作缓慢、返回时间长，不适合在小型电动机中使用。

第二代是采用电子元件和中小规模集成电路的电子式电动机保护器。它包括电子式电动机综合保护器及电子式温度继电器等等。电子式电动机保护装置是随着电子技术的速发展应运而生。

电子式电动机综合保护装置是由电子元器件组成，不存在机械误差和磨损,因此，动作速度快、精度和灵敏度高，寿命较长，耐冲和振动，整定简便。我国这种装置的研制始于20世纪80年代，到20世纪90年代初期，一批保护原理各异、性能良好、价格较低廉的产品己陆续研制、生产并开始推广应用。虽然各种电子式保护装置的原理各不相同，但一般均具有过载、断相、短路、三相不平衡等多种保护功能。电子式保护装置从总体上来看，其性能价格比己接近或优于传统的机电式保护装置。早期因价格过于昂贵的束缚也随着电子元器件价格的降低而逐渐消失。迄今为止，被保护的对象也从大、中型电机为主转变为以为数众多的中、小型电动机为主。可以预料它在中、小型电机保护领域的应用势头不会减弱。由于电子式电机综合保护装置属于纯硬件电路结构，各种功能特别是它的保护特性都是由相应的硬件电路实现的。所以，仍存在着扩展功能不够灵活，保护特性不易改变，灵敏度及电流的整定范围受到硬件的限制和电动机运行状态的监控不够完善等一些缺陷。

电子式温度继电器是一种将温度传感器埋置于电机绕组内，借助于电子装置对电机绕组温度进行保护的一种电动机保护电器。温度传感器多采用温度系数大、灵敏度高、体积小和具有明显的开关特性正温度系数（PIC）热敏电阻。由于传感器安置在电动机内部温升较高的部位，直接反映电动机内部的温度。因此，从理论上讲，电子式温度继电可以保护由各种原因引起的绕组温度过高的电机。我国己于1993年4月1日颁布了《旋转电机装入式热保护》国家标准。然而，

由于温度传感器存在着惯性(尽管西门子公司宣称其生产的PTC热敏电阻的时间常数已低于2秒，在起动、堵转及短路时存在着一定的保护滞后。另外，安装位置的复杂性(至今未见有绕组温度高点的确切描述)、保护温度选择的不确定性和传感器维护的困难，使得其应用受到一定的限制。

第三代是采用微处理器的智能型电动机保护器。进入80年代以来，微电子技的发展和应用对电动机保护在原理上的概念更新、装置上的结构变革、性能上的完善、功能上的扩展等方面起着强大的推动作用。微处理器技术进入电动机保护领域后，使基于微处理器的电动机保护装置具有了优异的保护特性、完善的功能扩展和智能化的监视与控制。经过多年的发展，国外一些著名的电器公司纷纷推出以微处理器为核心智能化电机保护器。如:德国SIEMENS公司的3UBI系列继电器、日本FUJI公司QA系列继电器、美国ABB公司的SPEM继电器、英国CEC-ALSHOM公司的GEMSTART智能控制继电器.国内也有许多单位在进行研制(如上海电器科学研究，南京自动化研究所等)。各类产品虽然型号各异、名称不同，但其核心功能是一致。除基本的保护功能外，一般还具有自检、自诊断、故障参数(如故障值、故障类型)的记忆、保护参数的整定(包括保护方式的选择，保护特性的改变等)等多种功能。进入20世纪90年代以来，由于微机通讯技术和网络技术的发展，国外一些公司又提出了兼有监控、保护功能的智能化保护器。它能与中央控制系统进行双向通讯，形成监控、保与信息网络;也能监视电动机各种运行参数，不但能测量当前数据，并能对过去的运参数及故障情况做出统计，帮助操作人员做出决策定以减少线路和设备的停机和维修间。大大提高了整个系统的可靠性。

电动机的故障诊断和保护理论，多年来一直是学术界研究的热点。其发展过程可归为四个方面。

电动机常规保护理论。电动机常规保护理论的基本原理是以电流幅值的增加作为故判据的。从原理上讲，它只能反应对称故障，对非对称故障(如:断相、接地、不平运行等)不能及时有效地保护。究其原因，一是各类非对称故障不一定出现明显的过电流，只有电动机负荷率大于70%时，健全相才会出现过流;二是非对称故障对电动的危害不只表现在过流引起的过热效应，更主要的是负序电流效应，因此仅以过流来反映故障严重程度是不够的。

基于对称分量法的电动机保护理论。非对称故障电流从理论上可将其分解为正序、负序和零序电流分量。其中正序分量可以反映电动机过流程度，负序分量和零序分量则反应非对称故障电流的程度。因此，通过检测负序和零序电流分量来判别各类非对称障具有很高的灵敏度及可靠性。近年来国内外研制的微机型电动机保护装置大多基于对称分量法。然而，基于对称分量法对电机内部故障的分析只能定性，不能定量。

基于先进信号处理方法的电动机保护理论。Fourier变换的频谱分析技术是较早应用于电动机故障诊断的信号处理方法。20世纪80年代提出的小波理论在电动机故障诊断中也有不俗的表现。人工智能技术、模糊数学、神经网络等先进信号处理方法在电动机故障诊断中也在进行应用研究。

基于多回路理论的电动机保护理论。1987年由清华大学高景德教授、王祥晰教授等建立并发展起来的交流电机多回路理论为电机内部故障的定量分析提供了一套新方法。多回路理论以每个电机绕组为研究对象，能够考虑多种谐波及绕组不对称等特殊情况，特别适合于研究电机内部故障的机理和定量分析。在实际应用中得到了较好的结果。

交流电机多回路理论和各种先进信号处理方法结合业已成熟的微机保护技术，可以电动机的在线监测、预防控制、缺陷报警、故障诊断、故障保护及事故后故障分析、故障定位等功能综合于一体，实现电动机运行全过程的在线监测、诊断与综合保护。这也是今后电机保护的发展方向。

1.3 本课题的主要任务和研究内容

1.3.1本课题的主要任务

电冰箱是一种间歇工作的家庭电器，在接通电源后，其压缩电动机处于启动、运行、终止的反复循环过程。根据我国家用电冰箱技术标准的规定，电冰箱的电源电压应在175～235v范围内才能保证电冰箱的正常启动和运行。这是由于电冰箱的压缩机作为电动制冷器具的核心部件,其工作的安全性不仅关系到用户的财产安全,而且关系到用户的人身安全，并且压缩机都是在负载条件下启动的。启动时要求电动机启动转矩较大，如果在电源电压低于允许的下限值的情况下启动，会因启动转矩不足，造成电动机启动困难，势必迫使电动机的启动电流成倍增长，超过设计的允许的限度。电冰箱内设的热保护装置对这种瞬间大电流的反

应较差，因而极易造成电动机绕组的烧毁。同理，如果电动机长期在低压条件下工作，绕组的持续过热会加速绝缘介质的老化和变质。当电源电压过高时，电动机绕组因电流过载也同样会出现发热而破坏绝缘的现象，对压缩机的寿命都是有害的，严重时也会烧毁电动机。

另一方面，在电冰箱的压缩机处于工作状态时，不允许在电源突然中断后的短时间内重新接通电源。因为压缩机工作时，压缩泵一侧自蒸发器将低压制冷剂蒸发抽出，经过压缩成为高温高压蒸汽，自另一侧送往冷凝器，实现向空间排热。两侧压力差最大时可达到十一个大气压，压缩机中断运行后，须经一定的时间才能恢复两侧的平衡，最好保持在五分钟左右；倘若压缩机运行中出现断电后又很快接通的情况，由于两侧存在很大的压力差，电动机启动时的负载很大，启动电流较正常值成倍增加，从而带来烧毁电动机的危险。

为了避免上述危险的发生，我们应该给电冰箱配备一个冰箱保护器，该保护器能够在电网电压过压或欠压情况下，使电冰箱供电系统停止供电，电网电压恢复正常后自动恢复供电；当电冰箱正在工作时，一旦电源中断立即又恢复供电，要使其在5分钟之后才恢复供电。

本保护器的设计需要考虑下面几个方面的问题:

(1)合适性由于保护器的种类繁多，加之不同厂家生产的电机也有差别。因此，能型电动机综合保护器应该有较好的适应性，即通过简单方便的设置就可使保护器不同的保护特性的要求。

(2)正确性为了充分发挥电机自身的过载能力，同时还要对电机进行有效保护。要求保护器的动作要准确。不准确的动作或造成电机的损坏，或不能充分发挥的过载能力，造成不必要的跳闸断电，影响生产。

(3)保障性这一方面要求保护器在无故障时不能产生误动作，而在故障发生不能拒绝动作，特别是在过压、欠压和突然断电时。要在规定的时间内，准确、可靠地完成规定的保护功能，并且，设计的合理性以及制造时的工艺保证是非常重要的。

1.3.2本课题研究的内容

本课题研究的主要内容主要包括以下几个方面：

（1）正确设计电路图，实现对电冰箱过压保护的设计

从目前我国供电情况来看，供电电压还不太稳定。当电网电压≥240V时，电动机绕组会因电流过载而出现发热导致破坏绝缘层的现象。

（2）正确设计电路图，实现对电冰箱欠压保护的设计

当电网电压≤180V时，会因启动转矩不足，造成压缩机启动困难，势必迫使电动机的启动电流成倍增长，超过设计的允许的限度，使压缩机受到损害。（3）正确设计电路图，实现对电冰箱延时保护的设计

由电冰箱的压缩机的工作原理可知，在电冰箱的压缩机处于工作状态时，不允许在电源突然中断后的短时间内重新接通电源，而应使电冰箱必须经过5分钟后才能恢复供电，才不会影响电冰箱的正常工作和人们的日常生活。

（4）根据画好的工作原理图，设计出相应的PCB图及仿真

PCB图是电路板的映射图纸，它详细描绘了电路板的走线、元件的位置、线路板的尺寸、表面印什么字、底面怎么做铜箔等等，发往PCB厂家加工出来。

第二章压缩机的运行状态分析和保护方案

2.1 压缩机运行状态分析

压缩机是冰箱的心脏，一个冰箱制冷质量的好坏主要看压缩机的效果。压缩机运行中常常会出现不正常的运行状态，这些不正常的运行状态包括:过压、欠压、断相等，这些异常的运行状态会影响电冰箱的心脏—压缩机的工作状态。长期在这种状态运行，轻者造成压缩机绝缘老化、寿命降低，重者造成压缩机严重烧毁。因此，分析电动机的运行状态，找出各种异常情况下的电流特征，是进行压缩机故障判断和有效保护的基础。

2.1.1过压、欠压运行状态分析

电冰箱是一种间歇工作的家庭电器，在接通电源后，其压缩电动机处于启动、运行、终止的反复循环过程。根据我国家用电冰箱技术标准的规定，电冰箱的电源电压应在175～235v范围内才能保证电冰箱的正常启动和运行。为什么要对电冰箱的电源条件做出规定呢？这是由于电冰箱的压缩机作为电动制冷器具的核心部件,其工作的安全性不仅关系到用户的财产安全,而且关系到用户的人身安全，并且压缩机都是在负载条件下启动的。启动时要求电动机启动转矩较大，启动电流常可达到额定工作电流的三至七倍。在供电紧张地区或用电高峰时间里，电网电压会变得很低，但有时候，电网电压又会变得很高。

如果在电源电压低于允许的下限值的情况下启动，会因启动转矩不足，造成电动机启动困难，势必迫使电动机的启动电流成倍增长，超过设计的允许的限度。电冰箱内设的热保护装置对这种瞬间大电流的反应较差，因而极易造成压缩机绕组的烧毁。当电源电压高于允许的上限值的情况下启动时，电动机绕组因电流过载也同样会出现发热而破坏绝缘的现象，对压缩机的寿命都是有害的，严重时也会烧毁电动机。

过压、欠压保护器就是应运而生的一种辅助性电器。当电网出现欠压或过压时，应用敏感于电网电压的基本特性，过压欠压保护器及时将电冰箱的电源切断，以保护电冰箱免受非常规电压的破坏。

2.1.2 断相运行状态分析

在电冰箱的压缩机处于工作状态时，不允许在电源突然中断后的短时间内重

新接通电源。因为压缩机工作时，压缩泵一侧自蒸发器将低压制冷剂蒸发抽出，经过压缩成为高温高压蒸汽，自另一侧送往冷凝器，实现向空间排热。两侧压力差最大时可达到十一个大气压，压缩机中断运行后，须经一定的时间才能恢复两侧的平衡，最好保持在五分钟左右，确保了压缩机在轻载状态下起动；倘若压缩机运行中出现断电后又很快接通的情况，由于两侧存在很大的压力差，电动机启动时的负载很大，启动电流较正常值成倍增加，从而带来烧毁电动机的危险。

电冰箱在出售时，生产厂家一般都不配备断电保护器，市场上销售的断电保护器，一般也都不具备智能延迟作用。一般的断电保护器，在电冰箱停电后复电，不管停电时间多久，它都要延迟5分钟左右才能接通电源，显得非常机械，人们希望在刚刚断电的最近5分钟之内能对电冰箱进行保护，不允许通电，而5分钟之后，则要求一旦来电压缩机能马上通电起动运转，以便在电冰箱室内的温度下降的最短时间内恢复制冷，既能保证食物不至于变质，又可节约电能。

2.2 压缩机的保护方案

图2.2.1 电冰箱保护器方块图

根据设计任务及要求，所设计的电冰箱保护器必须满足：电网电压在正常范围时，保护器不影响冰箱正常工作，而一旦电网电压≥240V或≤180V时，保护器应立即切断冰箱电源。为此，必须具有电压取样鉴别电路，以便能及时准确地按要求动作。

正在工作的电冰箱一旦断电又恢复供电时，保护器应延时5分钟后再给冰箱接通电源，这就必须具有延时电路。延时电路可采用单稳态触发器，为了减小体

积，性能稳定，采用555定时器构成的单稳态电路为好。

不论是保护器立即断电还是延时通电，都需要由继电器触电开关去控制驱动电机，显然该保护器还应设有驱动继电器线圈的驱动电路。此外，还应该有供给整个保护器各部分工作的直流电源。综上所述，电冰箱保护器组成方块图如图1所示。它由电压取样鉴别单元、延时电路、驱动单元和直流稳压电源四部分组成。

2.3 本章小结

本章首先简单介绍了电冰箱最主要的制冷部分——压缩机，压缩机对电冰箱的工作起着决定性作用。由于我国电网的原因导致压缩机经常工作在过压、欠压、断相等状态下，为了避免压缩机在上述状态下运行，我设计了一个能够保护电冰箱的方案。该保护方案中包含直流电源、取样电路、延时电路、控制电路四部分。其中直流电源部分主要是把交流电转换成直流电，取样电路是保护电冰箱在正常的电压下工作，延时电路是在电路断相时来保护电冰箱，控制部分是对上述三个部分正常运行。

第三章 电路组成和工作原理

电冰箱保护器电路原理图如下图所示

图3.1.1电冰箱保护器原理图

3.1 电压取样鉴别单元

该单元电路由与非门51~G G 、电容61~C C 、电阻101~R R 、电位器1W R 和

2W R 、二极管1D 组成。

该部分电路的主要功能是当电网电压≥240V 或≤180V 时，向驱动单元提供驱动信号，使继电器触点动作，电冰箱断电；当电网恢复供电时，为延时电路输入一个负脉冲，以便延时电路工作，使冰箱经5分钟才能通电。

3.1.1当电网电压在正常范围内时

电源刚接通的瞬间，电容6C 上的电压不能突变，因而06=C U ,所以门5G 输出（也是基本RS 触发器的输出端Q ）“1”状态，门6G 、7G 的输出“0”状态，三极管1T 、2T 截止，

继电器常闭触点不打开，电冰箱驱动电机得以供电可以启动。 电源接通之后,正常的电网电压经电阻1R ，2R 和3R 分压后,由2R 两端取出约40V 的交流电压,经1D 半波整流再经21,C C 及4R 滤波后成为直流取样电压,使图中1,13~10TH B A U U V U <= (与非门1G 的转折电压，对于CMOS 门，阈值电压约等于直流电源电压的一半，即DD TH V U 5.01=),2TH C U U > (与非门2G 的转折电压)，故门1G 输出“1”电平，门2G 输出“0”电平，门3G 输出（RS 触发器的D R 端）“1”电平；因为2G 输出“0”电平，这时给555定时器2脚送人一个负脉冲，其输出端3脚输出“1”电平，对6C 充电，电压上升，使门5G 输入（RS 触发器的D S 端）为“1”电平，所以RS 触发器保持初始“1”状态，继电器k 仍不吸合，其常闭触点仍闭合，电冰箱得以继续工作。 3.1.2当电网电压≥240V 时

由于电网电压升高，使直流取样电压也相应升高，因而使

2TH C 1TH B U U ,U U ≥≥,故门1G 输出为“0”电平，门2G 输出为“1”电平，门3G 输出“0”电平，基本RS 触发器0R D =，而这时6C 已充电，仍然保持1S D =，所以触发器翻转成“0”状态（门5G 输出为“0”电平），导致门6G 和7G 输出“1”电平，使1T 和2T 饱和导通，继电器K 吸合，常闭触点1K 及2K 断开，电冰箱断电而停止工作。

3.1.3 当电网电压≤180V 时

由于电网电压降低，使直流取样电压相应降低，因而使1TH C U U ≤（这时

1TH B U U <）,使门2G 输出“1”电平，门3G 输出为“0”电平，也同样迫使触发器翻转为“0”电平，使门6G 及7G 输出为“1”电平，1T 及2T 饱和导通，继电器

K 吸合，常闭触点1K 、2K 断开，电冰箱停止工作。

3.2 延时电路

为防止因断电后又立即通电而烧毁电机，因此要用延时电路。该延时电路由555定时器IC 、电容107C ~C 、电阻1412R ~R 等组成。由图2可知，该电路是一个负脉冲触发的单稳态延时电路，它的工作原理如下：

图3.2.1 单稳态触发器工作波形

1.当电网电压从大于240V 降至略小于240V 时，由于1TH B U U <,门1G 的状态翻转，输出为“1”电平，门2G 由输出“1”变为输出“0”（这时有2TH C U U >），通过5C 给555定时器IC 的2脚送入一个负脉冲，则3脚变为“1”电平。同时放电管截止，直流电源DD V 经电阻13R 对电容7C 充电，D U （7C U ）上升。经5分钟后，DD D V 3

2

U ≥

,555电路状态翻转，3脚恢复为“0”电平，输出一个负脉冲，经电容9C 送至RS 触发器，使0S D = (这时因2G 输出“0”电平，3G 输出为“1”电平，即1R D =),迫使RS 触发器翻为“1”状态（Q=1），门6G 及7G 输出“0”状态，1T 及2T 截止，继电器常闭触点闭合，电冰箱恢复工作。这里555定时器3脚“1”电平的保持时间（放电管D T 的截止时间）仅与电阻13R 和电容7

C

的乘积成正比，而与直流电源电压DD V 的大小无关。调整13R ,可以延时5分钟。单稳态触发器的工作波型见图5所示。其中D μ为2脚电压，O μ为3脚电压，D μ为7脚电压的波形。

2. 若电网电压从小于180V 上升到大于180V 时，1TH C U U >（这时UB

3.3 驱动部分和直流稳压电源

3.3.1驱动部分

该单元电路由三极管1T 和2T 、与非门6G 和7G 、二极管2D 、继电器K 和电阻11R 组成。该电路的主要功能是：通过RS 触发器的输出端（Q ）的状态，经门6G 、

7G 反相后控制1T 、2T 的饱和导通或截止，使继电器线圈K 中有电流或无电流，从而使其常闭触点断开或闭合，电冰箱处于停止或工作状态。2D 是续流二极管，其作用是：当二极管1T 及2T 由导通变截止时，继电器线圈中的电流不会突然中断，在其线圈两端会产生上负下正的自感电压，由于该电压很高，可能会击穿三极管1T 和2T 。有续流二极管时，自感电压的极性使2D 导通，给继电器线圈中的电流（电感中的电流不能突变）提供了通路（续流），使线圈中的磁场能量慢慢释放，因而线圈两端不会产生高的自感电压，或者说由于2D 的导通使线圈两端电压被钳制（大小为2D U ），1T 和2T 就不会被击穿了。 3.3.2 直流稳压电源部分

该电源由变压器T 、整流二极管63D ~D 、稳压管31Z Z D D -、调整管53T ~T 、电容1911C ~C 及电阻15R 与16R 组成。该电路的主要功能是产生两种大小不同的直流电压：E 点输出电压E U =22V ，供给驱动单元；F 点输出电压F U =11V,作为与非门71G ~G 和555定时器IC 的电源电压。直流稳压电源电路的工作原理如下：

1. 由变压器T 、整流管63D ~D 、电容11C 组成全波桥式整流电容滤波电路。

220V 的交流电压经降压变压器降压后，又经63~D D 组成的整流桥，输出脉动的电压，再经11C 的滤波，便在其两端（即稳压电路的输入端）获得直流电压。为了能在电网电压波动或负载电流变化时，该电源所输出的直流电压基本稳定，必须设有稳压电路。

2.由53T ~T 、2Z 1Z D ~D 、电容12C 和13C 、电阻15R 和16R 构成了基本调整管串联型稳压电路。其中3T 和4T 组成复合调整管，与1Z D ，2Z D 及电阻R15构成第一级稳压电路，在E 点输出22V 直流电压。它的特点是E U 与稳压管稳压值Z U 是“跟随”的关系，所以只要稳压管电压1Z U 、2Z U 保持稳定，则当电网电压和负载电流在一定范围内变化时，UE 也能基本稳定。由于加了射极跟随器，使稳压电路带负载能力增强了。同理5T ，3Z D ，16R 又组成了第二级稳压电路，在F 点输出11v 的直流电压。电容12C 和13C 是为了改进稳压电路的暂态响应而设置的，即瞬时增减负载电流时不至于引起输出电压有较大的波动。

3.4 本章小结

本章研究的主要内容有：

（1）在详细的分析了压缩机运行中的几种典型故障之后，我运用所学知识得出相应的保护方案，借此我使用Protel99se 软件绘制了该冰箱保护器的电路原理图。

（2）具体分析了电路原理图中直流电源、取样电路、延时电路、控制电路四部分的功能以及各元件是如何工作。

(3)设计了电冰箱综合保护器的整体结构和功能，为硬件电路的设计提供了参考依据。

电冰箱保护电路设计

设计报告（论文） 题目：电冰箱保护电路设计 - I -

设计报告（论文） 目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 第2章方案论证 (2) 2.1 数电法设计方案 (2) 2.2数模结合法设计方案 (2) 第3章单元电路设计 (3) 3.1电源电路设计 (3) 3.2采样比较电路设计 (4) 3.3定时及开关电路设计 (5) 3.4漏电报警电路设计 (6) 第4章电路及原理分析 (7) 4.1电冰箱保护电路总电路及其说明 (7) 4.1.1电冰箱保护电路工作原理 (7) 4.2元器件的参数设定 (8) 第5章原理图的生成 (9) 5.1 原理图的生成及其原理图 (9) 第6章元件的安装和电路的测试 (10) 5.1元件的安装 (10) 5.2 电路的测试和调试 (10) 5.2.1测试注意 (10) 5.1.2测试结果 (10) 结论 (11) 致谢 (12) 附录1 (13) 附录2 (13) - II -

设计报告（论文） 第1章绪论 1.1课题背景 在日常生活中，在日常生活中，由于外部环境的变化、各个用户的用电情况的改变而起电压较大的波动或电力系统的突然中断与连接，但是对于电冰箱它要求工作在比较稳定的情况下，长时间的过压、欠压，突然断电、上电都会对电冰箱的性能造成不同程度的损害影响它的使用寿命，情况严重一点甚至导致电冰箱烧坏。还有我们在使用电冰箱是会发现电冰箱用久了，当去开冰箱是手会麻一下，如果这样的话你就要注意了，可能用久了某些元件老化，出现了漏电情况，存在安全隐患。鉴于这一系列问题，我们就要为其设计一个保护器、报警器来进行保护我们的电冰箱、保证我们的安全。本次我们探讨的课题就是与之相关的电冰箱保护器、报警器设计 通过本课题的设计，培养学生掌握电子技术的科学实验规律，熟悉实验技术，测量技术等实验研究方法，学会运用Protelse99、EWB、ptoteus等软件进行辅助设计，使其具有独立实验研究的能力，以便在未来的工作中开拓创新。在设计产品时，为了使电器设备工作性能更加稳定，设计电器设备时须增加对产品的安全与稳定等指标的重视的理念。加深对电路理论知识的理解和掌握，更主要的是学习和掌握科学实验研究方法。学会运用理论和实验两种研究方法，解决实际问题。 - 1 -

电冰箱保护电路的设计

数字电子技术基础 课程设计报告 设计题目：电冰箱保护电路的设计 姓名：刘赢/ 黄光超 学号：3152052052439/3152052052431 班级：电信15-4班 指导教师：刘亚荣 桂林理工大学信息科学与工程学院 2016 年12 月

电冰箱保护器 一、设计任务与要求： (1)设计电冰箱保护器，具有过、欠压保护，上电延时等功能。 (2)电压在180-250V 范围内，正常供电时绿灯亮。 (3) 过压保护：当电压高于250V 时，自动切断电源，红灯亮。 (4) 欠压保护：当电压低于180V 时，自动切断电源，红灯亮。 (5)延时保护：在上电、欠压、过压保护切断电源时，延时3-5分钟才可接通电源。 二、方案设计与论证 原理框图如图1所示。 1 图1 原理框图 方框图说明：输入220伏交流市电，经过变压器的降压后输入进整流滤波电路中，经过整流滤波后的交流电变为脉动的直流电，然后该直流电输入进检测电路，通过与窗口比较器的参考电压进行比较后由控制执行电路判别是否切断电路。 三、单元电路设计与参数计算 1、电源电路

根据对工作原理的分析,可以确定电路设计如图2所示。 图2电源电路 电源电路原理：市电在经过变压器的降压后依次进行整流滤波，输出直流电，然后输入到下一级的比较器中。整流滤波电路各阶段具体波形如图3所示。 图3 整流滤波电路各阶段的波形图 2、电压检测电路 根据对电路原理的分析可以确定检测电路的设计如图4所示。 V11V13 图4电压检测电路

电压检测电路原理：220伏的市电经过降压、整流、滤波后输入窗口比较器，当输入电压高于U RH时，U1输出低电平，U2输出高电平;当输入电压低于U RL时，U2输出高电平，U1输出低电平;当输入电压介于U RH和U RL之间时,U1和U2均输出高电平。 变压器原边与副边线圈匝数比为50。 1.临界状态当市电电压为250V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=250/25× 1.4=7 V 2.临界状态当市电电压为190V时，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=190/50×1.4=5.32V。 3.当市电为过压状态时，设输入电压为255V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=255/50×1.4=7.14V。 4.当市电为欠压状态时，设输入电压为175V，经过降压整流滤波后的输出电压值U01=185/50×1.4= 5.18V。 终上，U RH的取值可以为7V，U RL的取值可以为5.04V。 四、总电路图与元器件清单

51单片机的电冰箱控制系统毕业设计

目录 摘要.................................................................... III ABSTRACT .................................................................. V 1 绪论.. (1) 1.1论文研究的背景和意义 (1) 1.2电冰箱电控系统的发展现状 (2) 1.3论文主要设计内容 (2) 2 总体设计方案 (4) 2.1总体设计方案简介 (4) 2.2电冰箱电控系统的主要功能和要求 (5) 3 系统硬件设计 (1) 3.1AT89C51单片机最小系统 (1) 3.1.1 AT89系列单片机的概况 (1) 3.1.2 时钟电路 (4) 3.1.3 复位电路 (5) 3.1.4 单片机系统电源设计 (7) 3.2霜厚检测电路 (9) 3.2.1 热敏电阻简介 (10) 3.2.2 运算放大器LM324 (10) 3.2.3 霜厚检测电路 (11) 3.3冷冻室冷藏室温度检测采样电路 (12) 3.3.1 温度传感器AD590 (12) 3.3.2 ADC0809 简介 (13) 3.3.3 冷冻室温度采样电路图 (15) 3.3.4 冷藏室温度采样电路图 (15) 3.3.5 冷冻室冷藏室温度检测采样原理 (16) 3.3.6 过欠压保护电路 (16) 3.4ADC0809与AT89C51接口设计 (17) 3.4.1 地址锁存器74LS373 (17) 3.4.2 ADC0809与AT89C51的接口电路 (19) 3.5制冷与除霜控制电路 (19) 3.5.1 锁存器74LS273 (20) 3.5.2 驱动控制电路的设计 (21)

电冰箱保护器的设计(带目录)

电子技术课程设计报告 学院：湖南文理学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 成绩： 评阅意见： 评阅教师日期

目录 一、设计任务和指标要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 二、设计框图及整机概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 三、各单元电路的设计方案及原理说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 四、仿真调试过程及结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 五、设计、安装及调试中的体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 六、对本次课程设计的意见及建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 七、参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 八、附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 附件1 整机逻辑电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12附件2 元器件清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

过欠电压冰箱保护电路

课程设计说明书课程名称：模拟电子技术课程设计 题目：过欠电压冰箱保护电路 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日

电冰箱保护器系统设计 一、设计任务与要求： (1)设计电冰箱保护器，具有过、欠压保护，上电延时等功能。 (2)电压在180-250V范围内，正常供电时绿灯亮。 (3)过压保护：当电压高于250V时，自动切断电源，红灯亮。 (4)欠压保护：当电压低于180V时，自动切断电源，红灯亮。 (5)延时保护：在上电、欠压、过压保护切断电源时，延时3-5分钟才可接通电源。 二、方案设计与论证 题目要求设计一个电冰箱保护器。电冰箱对电源的波动范围有一定要求，而供电源其波动幅度常常超出电冰箱的允许波动范围。为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围，在其的供电源端接入保护电路非常必要。 设计中我们可以利用内部具有两个个比较器的集成块来进行电压比较，使电冰箱在规定的电源范围内工作，超出此范围时不工作，此过程可利用继电器的自动跳变功能来实现；延时保护可以利电容的充放电来实现。 总体框图： 总体框图

三、单元电路设计与参数计算 整流电路采用直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压为交流220V（有效值），50Hz，要获得低压直流输出，首先须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要的交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向的直流电，但其幅值变化大。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑的，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。 （4）滤波后的直流电压再通过稳压电路，便可得到基本上不受外界影响的稳定的直流电压输出，供给负载。 直流稳压电源的原理框图分析 我们得出直流稳压电源的工作原理：电路接入幅值为220V、频率为50Hz的市电ui，通过变压器TRIAD，将市电220V的电压幅值调整为合适的电路工作压值u2。通过电源变压器TRIAD输送过来的交流电，再通过图2—1—1中的桥式整流电路BRIDGE，得到单方向全波脉动的直流电压。整流电路BRIDGE将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。本设计采用单相桥式整流电路，它的四臂是由四只二极管构成，当变压器B次级的1端为正、2端为负时，二极管D2和D4因承受正向电压而导通，D1和D3因承受反向电压而截止。此时，电流由变压器1端通过D4，再经D2返回2端。当1端为正时，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，电流则由2端通过D3，再经D1返回1端。因此，与全波整流一样，在一个周期内的正负半周都有电流流过负载，

(精华)为什么断路器有过载功能还要加热继电器保护电机

根据GB14048.1断路器标准，工业用断路器要求1.30In的2小时必须脱扣 民用的,如63A一下的微断，标准要求1.45In的一小时必须脱扣 而根据电机的线圈要求电机线圈1.2In的2小时就会烧 同时如果选择开关的电流与电机的电流一样的话，会导致电机启动过程跳闸而无法起动 很显然断路器QF选用了带长延时过载保护无法保护电机线圈的过载 热继电器是要求1.2In的2小时必须跳闸，并且能够保护电机线圈 一般主开关选用单磁的QF就足够了 但是单磁的QF价格会贵一些，并且货期也会长 所以选用的时候就直接用热磁的QF 这也是有时候在启动过程中QF跳闸的原因所在 所以在此处选择QF一定要慎重 举个例子，如果电机额定电流是40A 如果选择单磁的开关，要选择13In磁脱扣的 如果选择热磁的，选择方法13×40/10＝52A 需要选择热磁的10In的额定电流大于52A的 过载保护是长延时的，因此断路器检测到过载（其实也是双金属片发热弯曲）后要有一定的延时才能跳闸，这对于线路过载发热是没有问题的，对于电机的一般过载发热也是没有问题的。 关键是当电机发生断相时这时定子电流增加并不很多，但是转子温度很快上升，电机很快就烧毁了。这种情况经常会发生的。如果有热继电器的话，热继电器迅速检测到温度的上升迅速跳闸，可以有效保护电机（当然，也有不少时候是没法有效保护的）

电动机回路需要实现起动、过载保护、短路保护等功能。 动电动机回路配置方案：第一种为框架断路器（能实现起动、过载、短路保护）+电动机； 第二种为塑壳断路器（短路保护）+接触器（起动）+热继电器或带过载保护功能的控制保护 装置（过载保护）；第三种为塑壳断路器（短路保护和过载保护）+接触器（起动）。 正常情况下：大电机用框架断路器来实现过载保护；小电机断路器只配单磁保护+热继或控 保来实现过载，小电动机还可以用电动机启动器来实现过载。 楼主所说的情况，一般不推荐，原因是对于稍大电动机，起动时间过长情况下，电动机起动 时断路器会认为过载误动作。但这种配置并不是不可以，在这种配置下，断路器要选的稍微 大些。楼主所说的情况，在电动机厂家带控制箱，控制箱带热继，而供电回路按馈线配置时 存在。 以上大家讨论了，为什么常用热继做电动机过载保护，而少用断路器热脱扣功能做过载保护 原因。《《可参考14楼：断路器作为过载保护有其局限性。 1、带热脱扣的断路器作为过载保护时候，电机启动次数受限制，保护范围较小。 2、热继作 为过载保护，保护范围连续可调，还可带断相保护。这两点应该是最根本的区别。》》还有 主要一点，就是热继过载保护是二次控制接触器跳开，而断路器过载时断路器跳闸。 接触器用热继过载保护要优于断路器对电动机过载保护条件是断路器对于电动机过载保护 功能不完善，对于大电机就是用框架断路器来实现其过载保护的，框架断路器过载保护功能 完善。而对应用塑壳断路器时可采用其他元件实现过载保护。对于小电动机回路，ABB生产 的电动机启动器可实现过载保护，并有足够的操作次数。 在电动机回路配置方案的第三种配置就是用ABB生产的带电动机过载保护的塑壳断路器， 即电动机启动器来实现电动机过载，但这种情况仅限于小电动机，这时因为断路器厂家不断 进行技术研发完善其性能。 对于不重要的小电动机，回路可以配置热继实现过载。对于不重要的小电机，也可以采用电 动机启动器配置方案。 而对于重要的电机，一般重要工矿企业中都用控保来实现过载，对于大电机用框架断路器实 现过载功能。 ABB ，施耐德，西门子都新出了断路器，叫电机启动器断路器（也就是电机保护型断路器），这种新型的断路器既有断路器还有热继电器的过载和断相保护，并且电流整定值也可调。 在低功率电机回路中，我认为完全可以取代热继电器，这种模式在欧洲设备中普遍使用。

电冰箱保护器电路设计

电冰箱保护器电路设计 Ap0705122 吕礼锋 一：设计原因及要求 原因：电冰箱对电压的波动范围有一定的要求，但市电有时会不稳定，低于或者高于电冰箱的允许波动电压范围。有时市电会突然断电又来电，这样易使电冰箱的压缩机损坏，因此接入电冰箱的保护电路是非常有必要的。 要求：用LM339和NE555设计一个电冰箱保护器。 （1）当市电过压(V 80 2 ≥)或欠压(V 80 1 ≤)时能自动切断冰箱交流供电电源（2）复电延时功能：从停电到来电时能延时3—5分钟再接通冰箱的交流电源。二：电路设计 1.电路原理 本电路主要用LM339的两个比较器与电位器组成过电压、欠电压检测电路；VT1构成电子开关，当电压在180V~280V范围内时，指示灯D1会发亮，否则会熄灭。NE555组成延时电路。 其工作原理：接通电源后，市电 220v在变压器，整流桥，还有稳压器后，稳定 在直流12V。根据变压器的变压系数，调整电位器RP2与RP3，使市电电压保持在正常范围内，指示灯LED保持发亮。因为C1两端初始电压为0V，555 时基电路的阈值端6 脚为高电平，555 时基电路复位，三极管VT2 截止，继电器K1

的常闭触点保持吸合，电冰箱电源被切断。然后电源向C1 充电，使2、6 两脚电位不断下降，约经过5min，可使电位降至12V电压的1/3，555 时基电路才置位，3 脚输出高电平，VT2 导通，继电器K1通电吸合，其常闭合触点K-1断开，电冰箱通电工作。当交流电网意外断电时，C1 储存电荷通过R2、D5 迅速泄放，当电网恢复供电时，电路又要延迟5min 左右才向电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损坏。当市电电压升高到280V以上，上比较器输出低电平；市电电压下降到180V以下，下比较器输出低电平只要两者之一输出低电平，VT1截止，LED 熄灭。此时6 脚为高电平，555 时基电路复复位，输出端3 脚为低电平，电冰箱电源被切断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下自动停止工作，保证了电冰箱能安全工作于规定的电源范围内。当电压恢复正常时，电路要延迟 5min左右才向电冰箱供电。

电冰箱保护电路

一、摘要 当今社会，电子产品越来越多，已经成为我们生活中不可分割的一部分。现在科学家对电子产品的研究不仅仅是推起出新，对于以前的产品，科学家也是加以改良，让其在原来功能的基础上又新的功能，更加环保，节能，智能，电冰箱就是其中的一种。作为80年代“三大件”之一的电冰箱在新的时代更加受到大家的喜爱，家家都有电冰箱，所以怎么更加节能，怎么样保护冰箱让其寿命更长成为一个发展的方向。 本次设计主在对电冰箱过压，欠压保护以及延时保护方面，对这方面的电路进行设计研究。这种电路的优点是，能够让冰箱在其标准电压之内工作，保护冰箱，并有断电延时，让其更加平稳运行，一定程度上可以延长电冰箱的使用年限。 二、设计目的 1.掌握电压比较电路的设计方法； 2.掌握延时电路的设计方法； 3.增强自己焊接电路的能力； 4.增强分析电路，改正电路的能力； 5.增强团队合作意识。 三、设计任务和性能指标 3.1设计任务 设计一个电冰箱过压、欠压、延时供电电路，可以通过电位模拟器调节过压和欠压，并使用发光二极管指示过压、欠压报警状态，使用发光二极管摸你只是冰箱通电工作状态。冰箱上电时有延时通电要求，保护后恢复供电也要延时送电，延时时间是10秒左右。 3.2 性能指标 1.电压高于9V时，过压指示灯（绿灯）亮，表示电冰箱过压，不工作。 2.电压低于3V时，欠压指示灯（红灯）亮，表示电冰箱欠压，不工作。 3.电压在3V-9V时，正常指示灯（黄灯）亮，表示电冰箱正常工作。 4.电压在正常值临近点处有延时，即冰箱正常工作时有延时保护装置，时间大概是10秒。 四、设计方案 4.1 系统设计方案 本系统主要有以下几个模块组成：过压判断模块、欠压判断模块、与模块、延时模块。 各个模块的具体功能如下： 过压判断模块：用集成芯片LM339比较器，比较输入电压和上限值9V，如果大于9V ，输出低电平，绿灯亮。 欠压判断模块：用集成芯片LM339比较器，比较输入电压和下限值3V，如果小于3V ，输出低电平，红灯亮。 与模块：用两个二极管并联，让其前两个模块都输出高电平的的时候，输出高电平，当有一个输出低电平时，也是输出低电平，冰箱不工作。 延时模块：利用三极管，电容，电阻，二极管，555定时器构成，当输入为高电平时，延时10秒，输出高电平，使冰箱工作，黄灯亮。

压缩机过载保护器

一般空调系统中都会有专门的元器件如压力开关、排气感温包等用于保护压缩机，但随着市场竞争的日益激烈，空调器的成本压力越来越大，特别是小型家用空调，基本都没有专门的元器件保护压缩机，过载保护器成了保护压缩机的最重要和最后一道关卡。 1 过载保护器的工作原理及特性 1.1 过载保护器的工作原理及分类 空调用压缩机的过载保护器一般都是采用突跳式双金属保护器，由加热丝、双金属片和两个静触点组成电路，串联在压缩机电路里。当电路中的电流过大时，加热丝发热，烘烤碟形双金属片，当双金属片发热时就会反方向拱起，从而使触点断开；当压缩机外壳或电机温度过高时，即使工作电流正常，加热丝发热量很小，双金属片也会发生变形向上弯曲，脱离两个静触头，将电路切断。这种保护器能自动复位，具有过电流、过温升的双重保护作用。 根据安装方式的不同，可分为外置式和内置式两种: （1）外置式保护器：安装在压缩机外壳的密封接线柱上，紧贴上盖，以感应压缩机外壳的温度。由于从电机发热到外壳发热有一个传导和对流的过程，由外壳发热再到保护器动作还有一个过程，因此，此种保护方式的准确性和可靠性都相对较差，但由于其制造简单，同一个双金属片，通过调整螺杆高度，就可以制造出不同的保护器，且安装维修方便、成本低，故一般应用在小功率家用空调压缩机上。 （2）内置式保护器：分为绑扎式和插接式，绑扎式是将保护器同电机线圈绑扎在一起，直接感应线圈的温度变化，反应较快并且准确；插接式是将保护器插接到密封接线柱上，通过冷媒的热传导来感应电机的温度异常，在冷媒未发生泄露的情况下保护较准确，但冷媒一旦有泄露的情况，保护性能则较差。 总之，内置式保护器对电机温度感应较外置式更灵敏、更准确，可靠性更高，适用范围更广(一般的空调器压缩机都能适用)。但由于安装在压缩机内部，要求尺寸小，能适应压缩机内部的高温，高压变化等恶劣环境，对其设计和制造等都提出了很高的要求，成本也比外置式要贵几倍。 1.2 过载保护器的工作特性 过载保护器主要有三个特性:温度特性、最小动作电流特性和初始动作时间特性。 温度特性：有动作温度和复位温度，动作温度是过载保护器在不承载电流或只有信号电流通过的情况下，使其动静触点分离的温度，当保护器感测的温度值达到动作温度时，保护器就会断开；当保护器感测的温度降低到复位温度时，保护器就会重新闭合。 最小动作电流特性:在一定的温度下, 过载保护器在某一个电流值就会跳开,将压缩机电机的电流切断,其电流-温度曲线如图1所示。

电冰箱保护器

辽宁工程技术大学电子技术课程设计 第1章综述 电冰箱自动保护器的意义： 电冰箱自动保护器是随着电冰箱的普及和发展，其功能日益完善的新型器件，电冰箱自动保护器具有多种功能,可对288立升及其以下的压缩式电冰箱进行欠压、过载和再启动延时保护,可使电冰箱在160～240V 范围内正常工作,有些电网的电压稳定性较差，电压波动值可能超出冰箱的允许范围（我国规定供电电压稳定度应该在正负百分之十），避免因各种因素引起的电机绕组烧损事故。另外如果冰箱正在运行中突然停电，然后又突然来电，对冰箱不利． 目前有一种集成电路四功能电冰箱保护器，采用集成电路构成比较，电流—电压转换、锁定、延时、驱动电路，以完成对电网电压的欠压、过压和电冰箱工作时的过电流以及电网断电复电四种故障状态的自动保护，适合保护使用单相220V电压的电冰箱。其电路简单，保护功能完善，电源电压从220V升至380V时，保护器本身不会损坏，并能对电冰箱进行可靠保护。

马宁：电冰箱自动保护器 第2章方案设计与分析 2.1 对BT33保护器的认识 BT33单结型晶体管（双基极二极管）元件有三个管脚E发射极，B1第一基极，B2第二基极。图2-1为其管脚示意图。 图 2-1 BT33产品主要用途:用于电气设备的双稳态电路及触发、振荡电路.二、产品电参数:型号分压比ην基极间电阻RBB(KΩ)发射极与第一基极反向电流IEB10(uA)饱和压降VEB1(V)峰点电流Ip(uA)谷点电流IV(mA)谷点电压Vv(V)调制电流IB2(mA)总耗散功率Pt(mW)。 2.2 电冰箱自动保护器方案设计与分析 2.2.1 设计方案 图2-2 电路如图2-2所示，BT33组成延时电路。刚接通电源时，继电器J1不工作，接点J1-2

过载保护概念及扭力限制器

过载保护的概念 过载保护顾名思义即载荷（负载）超出某一限定值，为了维护机器及设备的安全而进行的保护。我们所指的过载保护装置主要是针对于机器和设备的扭矩进行保护的扭矩限制器、扭矩保持器、对机器及设备轴向载荷（包括拉力和推力）过载进行保护的直线限力器，对电机过载进行保护的电气式过载保护器 扭矩限制器又称安全离合器、安全联轴器，常用于安装在动力传动的主、被动侧之间，当发生过载故障时（扭矩超过设定值），扭矩限制器便会产生分离，从而有效保护了驱动机械（如电机、减速机、伺服马达）以及负载，常见形式为：磨擦式扭矩限制器以及滚珠式扭矩限制器。扭矩限制器的安装结构形式有：轴-轴、轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮、轴-齿轮、轴-带轮等。 扭矩保持器也称扭力控制器、滑动联轴器。常用于安装在动力传动的驱动侧和负载侧之间，一旦传递扭矩达到设定值，扭矩保持器便会产生打滑，从而使动力传动的主、被动侧以固定扭矩值传递动力。主要用于需要提供定扭矩值的间歇性滑移工况以及收放卷时的张力控制。 直线限力器是对机器及设备直线方向载荷（包括拉力和推力）过载进行保护的过载保护装置。联接在同一直线上的主、被动机构之间，一旦主、被动侧间拉力或推力超出限定值，主、被动侧间动力瞬间完全卸载，防止了轴向载荷过载故障导致的停机和损伤。 电式的过载保护器是通过监视电流而迅速检测出电机过载。它不同于电机的过载保护器如热继电器、熔断器等，而是用于设备保护的过载保护器。与热继电器相比其反应时间更为迅速，不到其反应时间的1/5，电机过载保护器的电流在稍微超过预设电流时不会动作，即使工作其动作也会很缓慢。

过载保护的类别及特点 工作原理分： 一机械式过载保护器 1 扭矩限制器 A 滚珠型扭矩限制器 特点：滚珠式（钢球式）过载保护器，其制造简单，工作可靠，过载时滑动摩擦力矩小（有的几乎没有），动作灵敏度高，自动恢复精度高，其结构形式也是最丰富的，是自动化工业生产的理想产品。 B 摩擦型扭矩限制器 特点：摩擦式过载保护器，过载时因摩擦消耗能量缓和冲击，故工作平稳、调整和使用方便、维修简单、灵敏度较高，过载消除后即自动恢复，用于转速高，转动惯量大的传动装置，是目前使用比较广泛的产品。 2 扭矩保持器 特点：是一种摩擦型的扭矩限制器，当传递扭矩达到设定值时，扭矩保持器打滑，与普通的摩擦离合器不同的是主要用于低速时的滑移使用场合，能够达到很高的控制精度，如收放卷的张力控制、滚子输送的间歇打滑、旋转工作台的缓冲制动、拧螺丝机构、拧螺母机构、拧阀门机构等设备上的扭矩控制。 3 直线限力器 特点：是用于轴向负载过载保护的装置，一旦轴向的推力或者拉力出现过载，直线限力器立即跳闸，完全切断传递动力，当轴向过负载卸荷或下降到设定值以下时，直线限力器自动回复到过负载保护状态，可正常传递轴向力，从而保护了机器及设备不因过载而损坏，常用于凸轮推杆机构、曲柄机构的过载保护场合。 二电气式过载保护器

模电课程设计——电冰箱保护器的设计

目录 一、设计任务和指标要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 二、设计框图及整机概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 三、各单元电路的设计方案及原理说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 四、仿真调试过程及结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 五、设计、安装及调试中的体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 六、对本次课程设计的意见及建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 七、参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 八、附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 附件1 整机逻辑电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11附件2 元器件清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

一、设计任务书 1、设计时间：2010.7.5～2010.7.9 2、地点：I404 3、课程设计题目：电冰箱保护器的设计 4、设计内容及要求： 1）设计内容： 1、设计电冰箱保护器，使其具有过压，欠压，上电延迟功能． 2、电压在180V~250V范围内正常供电，绿灯指示，正常范围可根据需要进行调节． 3、过压，欠压保护：当电压低于设计允许最低电压或高于设定允许最高电压时，自动切断电源，且红灯指示． 2）设计参数 1、上电，过压，欠压保护或瞬时断电时，延迟３～５min才允许接通电源． 2、负载功率＞２００Ｗ． 3）设计要求： 1、选取单元电路及元件； 2、设计总体电路原理图； 3、整体电路的联调（完成全电路理论设计、仿真、调试）； 4、撰写设计报告。

电冰箱保护电路设计

引言 在日常生活中，在日常生活中，由于外部环境的变化、各个用户的用电情况的改变而起电压较大的波动或电力系统的突然中断与连接，但是对于电冰箱它要求工作在比较稳定的情况下，长时间的过压、欠压，突然断电、上电都会对电冰箱的性能造成不同程度的损害影响它的使用寿命，情况严重一点甚至导致电冰箱烧坏。还有我们在使用电冰箱是会发现电冰箱用久了，当去开冰箱是手会麻一下，如果这样的话你就要注意了，可能用久了某些元件老化，出现了漏电情况，存在安全隐患。鉴于这一系列问题，我们就要为其设计一个保护器、报警器来进行保护我们的电冰箱、保证我们的安全。本次我们探讨的课题就是与之相关的电冰箱保护器、报警器设计 通过本课题的设计，培养学生掌握电子技术的科学实验规律，熟悉实验技术，测量技术等实验研究方法，学会运用Protelse99、EWB、ptoteus等软件进行辅助设计，使其具有独立实验研究的能力，以便在未来的工作中开拓创新。在设计产品时，为了使电器设备工作性能更加稳定，设计电器设备时须增加对产品的安全与稳定等指标的重视的理念。加深对电路理论知识的理解和掌握，更主要的是学习和掌握科学实验研究方法。学会运用理论和实验两种研究方法，解决实际问题。

目录 引言 (2) 设计任务书 (3) 第一章方案论证 (4) 1.1数电法设计方案 (4) 1.2单片机设计方案 (4) 1.3数模结合法设计方案 (5) 第二章单元电路设计 (5) 2.1 电源电路设计 (5) 2.2采样比较电路设计 (6) 2.2.1芯片介绍 (6) 2.2.2 LM339芯片的基本运用。 (7) 2.2.3设计电路 (9) 2.3定时及开关电路设计 (10) 2.3.1 555芯片介绍 (10) 2.3.2用555定时器单稳态触发器 (11) 2.3.3继电器介绍 (12) 2.4漏电报警电路设计 (13) 2.4.1电器设备漏电的种类及原因分析 (13) 2.4.2漏报警电电路 (14) 第三章总电路及原理分析 (14) 3.1电冰箱保护电路总电路及其说明 (14) 3.1.1电冰箱保护电路工作原理 (15) 3.2元器件的参数设定 (15) 3.3电路仿真 (16) 3.3.1仿真软件介绍 (16) 3.3.2电路仿真 (16) 第四章原理图的生成及PCB板的制作 (19) 4.1 原理图的生成及其原理图 (19) 4.2 PCB板的制作 (19) 第五章元件的安装和电路的测试 (20) 5.1元件的安装 (20) 5.2 电路的测试和调试 (20) 5.2.1测试注意 (20) 5.1.2测试结果 (20) 设计心得 (21)

自动稳压延时电冰箱保护器

洛阳工业高等专科学校学报 Ｊｏｕ哺ａｌｏｆＬｕｏｙａｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｌｌｅｇｅＶｏｌｌ２Ｎ０１ｉＭａｒ２００２ 自动稳压延时电冰箱保护器 郭向阳１，刘孟贺２ （洛阳工业高等专科学校１．自动化系；２教务处，河南洛阳４７１００３） 摘要：介绍一种自动稳压、自动延时的电冰箱保护器，电路结构简单、３－作稳定可靠，是一种经济实用的电冰箱保护器。 关键词：电冰箱；保护器；电路原理 中图分类号：ＴＰ３０Ｔ．３文献标识码：Ａ文章编号：１００８—８８１４（２００２）０１—００１５。０２ １前言 随着社会的发展，人民生活水平的Ｈ蕊提高，电冰箱已进入了千家万户。然而，电冰箱易损坏或寿命短是困扰人们的一个问题。究其麒冈，瞬时断电、供电电压波动是电冰箱损坏或寿命缩短的主要原因之一。而对于绝大多数家用电冰箱来说，瞬时断电与电压波动几乎是小可避免的。为此，我１＇ｉ＇Ｊ；ＦＩＪ用５０ＶＡ的变压器，再配以控制电路设计了一一种自动稳压、自动延时的电冰箱保护器，该保护器当供电电压在１６５Ｖ～２６０Ｖ范围内变化时，能够保江输出电压在２２０Ｖ±５％以内，当停电又恢复供电时外可延时５分钟开机，从而保护电冰箱的压缩机。该电路结构简单、工作稳定可靠。因而是一种经济实用的电冰箱保护器。 ２电路组成及工 作原理 电路原理图见图 ｌ所示。它主要由电 压调整电路、取样控 制电路及延时电路组 成。 电子开关（继电器 Ｋｔ、Ｋｚ、Ｋ３）与变压器 Ｂ构成电压调整电路。 当市电电压，变化时它 会自动稳压。具体工作 过程是：当变压器输入 电压低于１６５Ｖ时，受 运掉放大器控制的继电 器Ｋｌ、Ｋ２、Ｋ，不工作， 处在释放状态，其常闭触点闭合，变压器的原副线圈ｈ、ｋ、Ｕ顿串，其输出电压约为２１０Ｖ。输入电压达剑１８０Ｖ时，继电器蝎吸合，Ｋ：、如不工作，变压器的原副线圈ｋ、ｋ顺串（ｋ被自动切除），其输出电压约为２１０Ｖ。当输入电压达到２２０ｖ时，继电器Ｋ２吸合（Ｋ．仍吸合），№仍处在释放状态，２２０Ｖ输入电乐直接输出。当输入电压超过２６０Ｖ时，继电器Ｋ３也吸合，变压器的原副线圈Ｌ．、ｋ反串，变压器输出约２１８Ｖ的电压。 二极管ｖ。—ｖ。与电容器ｃ，组成桥』℃整流电容滤波电路，将变压器Ｂ副边绕组输出的】２ｖ低压交流变成脉动直流，为控制电路及三端稳压器提供Ｔ作屯压，Ｄｓ为工作指示灯。电阻Ｒ２、Ｒ３串联构成取样电路，产牛随市电电压变化的直流电压信号。电阻 图Ｉ电冰箱保护器电路图 　万方数据

电冰箱保护电路原理图

电冰箱保护器的设计 李典文 （AP0305241） 一、概述 电冰箱对电源的波动范围有一定的要求，而供电电源，其波动幅度有时会超出电冰箱的允许波动范围。当电冰箱压缩机在运转时，如遇电网意外断电又迅速恢复供电，会使压缩机承受压力过高而受损。为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围内，并且防止压缩机受损，在其的供电电源端接入保护电路是非常必要的。 本电路主要应用LM339、NE555、继电器等元器件进行设计的。 二、电路设计 1.电路原理 本设计的电路图如下页所示，其中LM339的两个比较器和RP2、RP3等组成过电压、欠电压检测电路；VT1构成电子开关，其中LED为电压指示灯，当电压在市电正常范围内（180V～280V），该灯发亮，否则会熄灭；NE555时基电路组成延迟记忆电路。组成框图如下。 V上限 Ui V下限 电路的组成框图 其工作原理如下：接通电源后，220V交流电经变压器的降压、整流桥的整流、稳压器7812的稳压后，在RP2和RP3两端可获得约12V直流工作电压。根据变压器的变压系数，调整电位器RP2和RP3，使市电电压在正常范围内，上、下比较器都输出高电平，此时VT1导通，电压指示灯LED 保持发亮。因为C1两端初始电压为0，555时基电路的阈值端6脚为高电平，555时基电路复位，三极管VT2截止，继电器K1的常闭触点保持吸合，电冰箱电源被切断。然后电源向C1充电，使2、6两脚电位不断下降，约经过5min，可使电位降至12V电压的1/3，555时基电路才置位，3脚输出高电平，VT2导通，继电器K1通电吸合，其常闭合触点K-1断开，电冰箱通电工作。当交流电网意外断电时，C1储存电荷通过R2、D5迅速泄放，当电网恢复供电时，电路又要延迟5min左右才向电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损坏。当市电电压升高到280V以上，上比较器输出低电平； 市电电压下降到180V以下，下比较器输出低电平。只要两者之一输出低电平，VT1截止，LED熄灭。 此时6脚为高电平，555时基电路复位，输出端3脚为低电平，电冰箱电源被切断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下自动停止工作，保证了电冰箱能安全工作于规定的电源范围内。当电压恢复正常时，电路要延迟5min左右才向电冰箱供电。

漏电保护与过载保护的区别

漏电保护与过载保护的 区别 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

什么是漏电保护?什么是过载保护?两者的区别在哪? 这个提问要分三个方面来答： 1、漏电保护；在三相四线制的低压供电线路中，电气设备由于绝缘发生故障，线路与线路之间、线与地之间、工作回路与不能带电的金属壳体、构架等形成电流通路，称为漏电。 为了防止漏电而对人身遭受电击的装置叫漏电保护（或者称漏电断路器）。它的工作原理为；在规定条件下，当被保护电路中剩余电流超过设定值时，能迅速自动断开电路或者发出报警信号的继电保护装置。而“装置”的范围是指具有剩余电流保护功能的系列设备。 剩余电流动作保护装置采用自动切断电源的保护原理，在直接接触防护中作为防止电击危险的基本保护措施的附加保护。在间接接触防护中作为防止因接地故障使电气设备外露导电部分带有危险电压而引电电击危害或电气火灾危险的有限保护。剩余电流动作保护装置切断电源的动作原理不同于线路中（或电气中）的过流保护，而是依靠线路中发生接地故障时，各相线和中牲线（N）形成的矢量和，即使这个矢量和小到只有mA级，但达到预定值，通过剩余电流动作保护装置的放大，形成高灵敏度的切断动作，使漏电断路器动作跳闸，达到安全的目的。 2、过载保护；利用两种不同的金属片焊接，在工作电流流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生应力形变，当形变达到一定距离时（此双金属片有调节距离的螺杆，调节螺杆高低改变它的动作的大小或时间），就推动连杆机构动作，使控制断路器的触头电路断开，从而使断路器跳闸失电，主电路断开，实现断路器的过载保护。

电子冰箱控制原理

电子冰箱控制原理 Prepared on 22 November 2020

电子冰箱电控原理 一、主要部件工作原理 1、压机 （1）定速压机：由继电器驱动，继电器一端接L（棕线），另一端为压电驱动线（黑线）接压机过流保护器（压机配件），压机驱动另一端接N（蓝线），继电器闭合黑线带电则压机工作，继电器断开黑线不带电则压机停止工作。 （2）变频压机：变频压机由专用变频驱动器驱动，之间用压机驱动线连接（三相），转速控制由主控板经PWM连接线（两相）发送PWM信号给变频驱动器，不同频率的PWM信号对应一定的转速，变频驱动器接收到后则控制压机达到相应的转速，注意PWM线没连接即频率为0时，变频驱动器以1800RPM驱动压机。 2、电磁阀 为双稳态电磁阀，由光耦可控硅驱动，可控硅一端接L（棕线）另一端（红线或白线）接电磁阀一端（插片），电磁阀另一端（插片）接N（蓝线），驱动信号为电网半波信号（正或负），正半周电磁阀为一种状态，负半周为另一种状态。半周信号数量每次连续5个，每分钟重复一次（维持）。电磁阀从一种状态转换到另一状态时有明显咔哒一声。 3、LED照明灯

由三极管提供5V电源地（黑线）接照明灯一端，照明灯另一端（红线）接主控板5V电源正。照明灯单独接5V电源（注意+、-）则亮。 4、显示板 显示板与主控板之间由8芯线束连接（5V电源和信号），液晶显示屏由专用芯片驱动，显示内容由主控板通过线束传递给专用芯片，按键信号直接通过线束由主控板进行采样。另显示板上还有一环境传感器，通过线束由主板板进行采样。显示板连接不好时，主控板照常工作，但环境传感器为故障状态。 5、主控板 电源一般由安全变压器提供，控制关键部件是单片机，完成传感器、按键、门开关采样，压机、电磁阀、照明灯、显示板驱动等功能。一句话拿掉主控板或坏掉则冰箱就不能工作。 6、传感器 为负温度系数热敏电阻（温度越低则电阻越大），在5度时约为5K 欧。每个传感器通过双线与主控板相连，且主控板上有一上接电阻以形成分压电路，分压信号由单片机的A/D（模/数）转换成相应的数字值，不同的温度对应不同的数字值，则根据此数字值进行温度控制。

基于电冰箱的计算机控制系统

Hefei University 计算机控制技术设计报告 作品名称：单片机控制电冰箱系统 小组成员：张乐杜昌翔徐飞杨干 彭树园魏广州 指导教师：丁健 完成时间： 2015年6月10日

目录 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计题目描述及要求 (3) 2.1 课程设计题目描述 (3) 2.2 课程设计的要求 (3) 三、设计组成 (3) 3.1 单片机模块 (3) 3.1.1 简介 (4) 3.1.2 基础51单片机 (4) 3.1.3 单片机最小系统 (5) 3.1.4 仿真 (6) 3.1.5 区别 (7) 3.2 显示模块 (8) 3.3 电源模块 (13) 3.4 按键模块 (13) 四、软件实现 (14) 五、设计仿真实现 (15) 1 测量温度 (15) 2 机停止运转 (15) 3 设定温度 (16) 六、设计总结 (17)

一、课程设计目的 1 以MCS51单片机为主完成计算机控制技术（单片机）课程设计，掌握此次课程设计所用知识。 2 理解课程设计使用原理，使此次设计的程序及电路能够正常使用。 二、课程设计题目描述及要求 2.1 课程设计题目描述 随着社会的发展和生活水平的提高，人们对家用电冰箱控制器提出了更高的要求。多功能，智能化是其发展方向之一，传统的机器控制，简单的电子控制已经难以满足发展的要求。而采用单片机温度控制系统，不仅可大大缩短设计新产品的时间，同时只要增加少许外围器件在软件设计方面就能实现功能的扩展以及智能化方面的提高，因此可最大限度地节约成本。本文即为基于单片机的电冰箱温度控制系统。 2.2 课程设计的要求 家用电冰箱一般是双门冰箱，分为冷冻室和冷藏室两个部分。冷冻室用于冷冻食品和制冰。长时间存放，食品中的水份也会凝结成冰。冷冻室的温度为-6~-18℃。为保证冷冻室良好的制冷效果。当霜厚达3mm时，能自动检测霜厚并进行除霜。 冷藏室用于在较低的温度中存放食品。要求有一定的保鲜而不冻伤食物的功能。冷藏室的温度一般为 0~10℃。 对家用电冰箱的要求是：较高的温度控制精度和最优的节能效果。 三、设计组成 3.1 单片机模块 51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。