TE电路保护产品的创新历史可以追溯到1980 年，当年TE 率先在电路保护应用中将PPTC器件作为可变电阻使用。从手机电池到汽车方向盘，TE电路保护产品已在日常生活中无处不在，始终致力於为更安全的生活环境并提高电子产品的可靠性。时至今日，数以亿计的TE电路保护产品已在众多电子产品领域中被广泛运用：计算机，电池，便携式电子产品，电子消费品，汽车电子，工业以及电信业市场等。
全球范围内的TE电路保护产品的各家机构均已通过IS09000 / TSl6949 标准认证。
泰科电子的过压过热电路保护解决方案：
PESD过压保护器件
TE的高分子PESD器件系列专为HDMI 1.3、便携
式视频播放器、LCD和等离子电视、USB 2.0、数
字视频接口（DVI）及天线开关的输入/输出端口保
护而设计。可使高清电视、打印机、手提电脑、手
机和其他便携式装置中的敏感电路免受静电放电
的破坏。
PESD优于传统的保护器件，例如多层压敏电阻器
（MLV）。传统的保护器件在高速数据传输应用中会
导致信号质量下降或失真。另一方面，小型气体放
电管（GDTs）对目前体积日趋减小的紧凑型信息设备而言，显得过大或过于昂贵。
PESD保护器件可提供极低电容值；符合传输线路（TLP）测试。
特性：
?符合RoHS规范?无铅?无卤素器件（溴≦900ppm，氯≦900ppm，溴+氯≦1500ppm）?典型电容为0.25pF ?泄露电流低?箝位电压低?反应速度快（<1ns）
?能够承受大量的静电放电冲击?适用于标准回流焊?厚膜技术?双向保护
优点：
?为高频率应用（HDMI 1.3）提供静电放电保护?节省电路板空间
?有助于保护敏感的电子电路不受静电放电（ESD）的破坏?帮助设备通过IEC61000-4-2 等级4 测试
ChipSESD过压保护器件
TE Circuit Protection的ChipSESD硅静电放电保护
器件系列采用了EIA-0201 和EIA-0402尺寸的矩
形SMT无源器件封装，有助於保护电子电路免受
静电放电的损坏。
0201 尺寸的SESD0201P1BN-0400-090 ChipSESD
器件为微型结构设计（0.6mm x 0.3mm x 0.3mm），
比之前的器件约小70%。这就能够灵活地安装在空
间有限的应用中。
ChipSESD器件为高电容双向器件，可适用於低速
通用接口，例如便携式电子设备中的键盘、电源按钮、扬声器和麦克风端口。双向工作设计消除了极性限制，无需顾虑极性。采用表面贴装技术（SMT）的无源器件封装让器件能够通过标准的PCB组装方法方便地安装到印刷电路板上。由於ChipSESD以焊接的方式安装到板上，因此可方便地检查其端电极填角焊缝。
特性
?输入电容为4.5pF（典型值）?漏电流低, 为1.0μA（最大值）
?反向工作电压低,为 6.0V（最大值）?能够耐受各种ESD冲击?符合RoHS 的要求
?无卤素（溴≤900ppm，氯≤900ppm，溴+氯≤1500ppm
优点
?硅静电放电保护器件采用EIA-0201和EIA-0402尺寸的矩形SMT无源器件封装
?其双向工作设计消除了极性限制?可使用标准的PCB组装及返工方法
?在空间有限的便携式电子设备和行动电话中提供ESD保护
?保护电子电路免受ESD的损坏，有助於设备通过IEC61000-4-2的4级测试
GDT气体放电管
TE电路保护GDT（气体放电管）并联在电源线、
电信线、信号线和数据传输线等敏感通讯设备的前
端，进而保护它们免受因闪电和设备开关操作引起
的瞬间浪涌电压的破坏。正常情况下，这些器件并
不会影响信号的正常工作。在过压情况下，GDT 可
转换到低阻状态，使能量离开敏感的设备。
GDT 气体放电管提供高水准的浪涌保护，具有多种
电压、低电容和形状, 包括新型的表面贴装式器
件，适用於MDF（主配线架）模组、高速数据电信
（例如ADSL、VDSL），以及电源线的浪涌保护等应用。在与PolySwitch自复式器件配合使用的综合电路保护方案中，它们能帮助设备厂家符合最严格的安全标准。
特性：
?符合RoHS规范?无卤素器件（溴≤900ppm，氯≤900ppm，溴+氯≤1500ppm）
?多种电压选择（75V-4000V）?外形多样化（3mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm 直径）
?电容及插入损耗低?具有低弧光电压的过压保护器件，无放射性材料
?较高精度的放电电压, 适用于高精密设计?不同引线形状和表面贴装式选择
?可选择失效保护机构，符合UL497B和UL1449认证，依据ITU K.12 测试
MHP-TAM过热保护器件
新型MHP（金属混合PPTC）器件, 即MHP-TAM
器件, 具有9VDC 的额定电压值, 其电流额定值高
於普通用於电池保护的带状PPTC。其满足最新式
平板电脑和超薄计算设备中更大容量的锂聚合物
和方形电池安全性的要求。混合型MHP 技术将双
金属保护器与PPTC（高分子正温度系数）器件并
联。由此得到的MHP-TA（热保护）系列器件提供
自复式过热保护,并同时将PPTC器件用作加热器
并保持双金属片在故障消除前一直处於断开状态。特性：
?9VDC 额定值
?两级载流容量：- 小电流（25?C 下的标称保持电流为6A）
- 大电流（25?C 下的标称保持电流为15A）
?多个温度保护额定值（72?C, 77?C, 82?C, 85?C, 90?C）
?结构紧凑（长x宽x高：5.8mm x 3.85mm x 1.15mm）有助於实现超薄电池组设计
优点：
?适用於较高电压和放电电流的大容量锂聚合物和方形电池
?在大容量锂聚合物和方形电池应用中提供自复式过热保护
大电流RTP过热器件
可过回流焊的热保护（RTP）器件是电阻低且结构
坚固的表面贴装式热保护器件。大电流RTP
（HCRTP）是专为汽车应用定制的器件，可帮助设
计人员达到AECQ 标准的要求。HCRTP器件具有
预设的断开温度，可借助无铅（Pb）的表面贴装器件
（SMD）组装及回流焊工艺来安装。器件在23?C
的条件下具有90A的大电流能力，在ABS模块、
电热塞以及引擎散热扇等应用中，当功率开关管以
及其他组件发生故障的情况下提供热保护。
特性：
?在关键热保护阈值温度（210?C）下断开
?激活前，可承受无铅焊接回流工艺，峰值温度最高可达到260?C，不会断开
?串联电阻低，能够允许直流断开电压，符合RoHS的要求，无铅，无卤
?结构坚固，适用于根据严格性能鉴定规范进行测试的恶劣环境
优点：
?有助于防止故障器件在发热的情况下造成损坏，可使用标准表面贴装法，无需耗费专门的组装成本
?功耗低，压降小，支持直流电路，适用于大功率、大电流汽车应用
?可实现绿色设计，符合汽车AECQ标准，包括振动测试
综合保护器件
2Pro综合保护器件
2Pro器件是集成过电流和过电压保护的模块，设计
用於帮助防止对电话通信设备的破坏。器件占板面
积小、可自恢复的特性使能广泛地应用於电信、家
电、LED 照明和一般电子设备。
特点：
?符合RoHS规范?无卤素器件（溴≤ 900ppm，
氯≤900ppm，溴+氯≤ 1500ppm）?集成了过电流、
过电压和ESD保护器件?可复位过电流保护?
UL 497A认证的保护器（#E258475）?符合UL
1449 / UL 1343 规范的元件?用於AC 和DC应用
优点：
?单片元件有助於减少器件数和占板面积，降低返修率
?有助於设备符合浪涌测试：TIA-968-A，IEC60950，ITU-T K.20/K.21
?有助於简化UL 60950 测试和设备符合UL 60950 规范
PolyZen综合保护器件
PolyZen器件是聚合物增强型精密齐纳二极管微型
集成模块。其提供自复式保护来避免电子器件因
ESD（静电放电）和其他过度电应力事件而受到损
坏，这极可能导致安全和保修问题。PolyZen微型
集成模块中的Zener二极管是热耦合连接到PPTC
器件，这能大大加快热传导速度，从而能加快PPTC
器件的响应时间。PolyZen模块提供给设计师一种
一体化的方案，它比分离器件方案更加有效地帮助
在敏感应用环境下使用。
新的PolyZen YC/YM产品系列可同时帮助避免因过电压、过电流、反向偏压、ESD（静电放电）和过温等事件而受到损坏。为了帮助达到IEC 标准（IEC 610004-2 和IEC 61000-4-5）的要求，PolyZen YC/YM系列可提供在室温下保持电流最高可达到2.6A、+/- 30kV的ESD保护和过压保护（8/20μs脉冲: 150A）。
特性：
?工作电流达到2.6A，高度为1.2-1.3mm的薄型器件，集成式结构
?瞬态电压抑制，延时、过压动作、延时、反向偏压动作，符合RoHS规范
优点：
?稳定的齐纳二极管帮助下游电子器件免受过压、静电放电和其他过应力的影响
?在过电压和反向偏压源情况下保护，单一组件贴装
?模组动作可最大限度的减少上游感应尖峰电压，相比分离器件方案，PolyZen微型集成模块可降低设计费用
应用范围：
可携式电子产品、POL转换器、计算机驱动、汽车电子、天线、液晶盒等离子电视、电信模块、电源、浪涌保护器等。
万方数据
万方数据
万方数据
６７６方刘禄等：一种新颖的过热保护电路的设计２００９年 测试结果如图７所示，其中，温度曲线是通过测试图４中Ⅵ电位折算而来。对于由外界设定的１Ａ输出电流和３．３Ｖ输出电压，系统上电后，芯片温度快速上升；当温度升高到１０５℃附近时，输出电流迅速下降并趋于某值，同时，芯片温度也趋于恒定１０５℃。 图５热调节电路的版图 Ｆｉｇ．５Ｌａｙｏｕｔｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｒｅｇｕｌａｔｏｒ —＼．． 、。＼ ｉ＼ ｌ 图６热调节环路幅频和相频曲线 Ｆｉｇ．６Ｂｏｄｅｐｌｏｔｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｌｏｏｐ 图７芯片温度和输出电流测试曲线 №７Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｃｈｉｐｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｔ５结论 本文通过分析传统过热保护电路的弊端，提出了一种新颖的基于闭环控制的热调节电路；主要分析了热调节电路实现恒温工作的原理及热调节环路的小信号建模。通过测试，验证了提出的热调节电路在芯片需要过热保护时，可以保证芯片在无过热危险的前提下输出功率最大化。 参考文献： ［１］ＳＺＥＫＥＬＹＶ，ＲＥＮＣＺＭ，ＣＯＵＲＴＯＩＳ１３．ＴｒａｃｉｎｇｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＩＣｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＤｅｓｉｇｎ＆Ｔｅｓｔ ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ，１９９８，２（１５）：１４—２１． ［２］ＣＨＥＮＧＹＫ，ＫＡＮＧＳＭＦａｓｔｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＣＭＣｒＳＶＬＳＩＣｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ［Ｃ］／／ＩＥＥＥＣｕｓｔｏｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＣｉｒｃｕｉｔｓＣＯＣｏＳａｎＤｉｅｇｏ，ＣＡ，ＵＳＡ１９９６：４７９－４８２．［３］ＮＡＧＥＩ。ＭＨ，ＦＯＮＤＥＲＩＥＭＪ，ＭＥＵＥＲＧＣＭ，ｅｔａＬＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ１Ｖｔｈｅｒｍａｌｓｈｕｔｄｏｗｎｃｉｒｃｕｉｔ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ＥｌｅｃＬｅｔｔ，１９９２，２８（１０）：９６９－９７０． ［４］ＳＡＫＡＭＯＴｆ）Ｋ，ＹＯＳＨＩＤＡＩ，（汀ＡＫＡＳ。ｅｔａＬＰｏｗｅｒＭＯＳＦＥＴｗｉｔｈｈｏｌｄ－ｔｙｐｅｔｈｅｒｍａｌｓｈｕｔｄｏｗｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ［ｃ］／／ＰｒｏｃＩＥＥＥＩｎｔＳｙｍｐＰｏｗｅｒＳｅｍｉｃｏｎｄ Ｄｅｖ＆ＩＣ．１９９２：２３８—２３９． ［５］ＦＲＡＮＫ．Ｔｈｅｒｍａｌｓｈｕｔｄｏｗｎｃｉｒｃｕｉｔ［Ｐ］．ＵＳＰａｔｅｎｔ：６８１６３５１，２００４． ［６］ＬＥＥＣＣ，ＰＡＬＩＳＯＣＡＬ，ＭＩＮＹＪ．ＴｈｅｒｒｎａＩａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｐａｃｋａｇｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ＴｒａｎｓＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，Ｈｙｂｒｉｄｓ，ａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８９，１２（４）：７０１－７０９． ［７３ＬＴＣＡ０５４－４．２一Ｓｔａｎｄ【ａｌｏｎｅｌｉｎｅａｒＬｉ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇ－ｅｒ ｗｉｔｈｔｈｅｒｍａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｉｎＳＣｒＦ［Ｚ］．Ｄａｔａｓｈｅ－ｅｔ，ＬｉｎｅａｒＴｅｃｈｎｏｌＣｏｒｐ，２００３． ［８］ＰＥＲＴＩＪＳＭＡＰ，ＮＩＥＤＥＲＫＯＲＮＡ，ＭＡＸ，ｅｔａＬＡＣ～ＩＣＩｓｓｍａｒｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｗｉｔｈａ３０ｉｎａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ士ｏ．５℃ｆｒｏｍ一５０℃ｔｏ１２０℃［Ｊ］．ＩＥＥＥＪＳｏｌＳｔａ Ｃｉｒｅ，２００５，４０（２）：４５４—４６１． ［９］ＭＥＩＪ『ＥＲＧＣＭＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｖｏｌｔａｇｅｒｅｆ—ｅｒｅｎｃｅｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ＳｅｎｓｏｒｓＪ，２００１，１（３）：２２５—２３４． ［１０］ＲＡＺＡＶＩＲＤｅｓｉｇｎｏｆａｎａｌｏｇＣＭＯＳｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｍ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎ，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ：ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ ＢｏｏｋＣｏ—Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ，２００１：２４６—２８５． ［１１３ＬＩＮＥⅥ（ＩＮＳ，Ｂｅｎ－ＹａａｋｏｖＳＰＳＰＩＣＥ－ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｏｌｅｒｓ［Ｃ］／／ ＰｏｗｅｒＥｌｅｃＳｐｅｃＣｏ吐Ａｐｏｓ．２００５：６０８—６１２． ［１２］ＡＬＡＮＨ．Ｔｈｅａｒｔｏｆａｎａｌｏｇｌａｙｏｕｔ［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３． 作者简介： 方刘禄（１９８０一），男（汉族），湖北人，２００４年毕业于武汉大学电子工程专业，获 学士学位，主要从事数模混合集成电路的 设计与研究。 万方数据
辽宁工业大学 电力系统继电保护课程设计（论文）题目：输电线路电流电压保护设计（7） 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气09 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： 2012.12.31-2013.01.11
课程设计（论文）任务及评语
续表 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障，因此，必须有相应的保护装置来反映这些故障，并控制故障线路的断路器，使其跳闸以切除故障。 针对电力系统输电线路进行继电保护设计，采用三段式电流电压保护的方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护整定值计算，并计算了各自的最小保护范围。进行了保护2、3的限时电流速断保护定值计算，并校验了灵敏度。进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。绘制三段式电流保护原理接线图。并分析了动作过程。采用MATLAB建立系统模型进行输电线路电流电压保护仿真分析。 关键词：三段式电流电压保护；整定值计算；灵敏度；等值电抗
目录 第1章绪论 (4) 第2章输电线路电流保护整定计算 (7) 2.1电流Ι段整定计算 (7) 2.1.1保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7) 2.1.2C、D、E母线相间短路的最大、最小短路电流 (8) 2.1.3保护1、2、3的电流速断整定值 (8) 2.2电流Ⅱ段整定计算 (9) 2.3电流Ⅲ段整定计算 (10) 第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (12) 3.1电流三段式保护原理接线图 (12) 3.2电流三段式保护原理展开图 (13) 第4章MATLAB建模仿真分析 (15) 第5章课程设计总结 (17) 参考文献 (18)
新疆大学 课程设计报告 所属院系：科学技术学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电子技术基础上 设计题目：过电压保护电路设计 班级：电气14-1 学生姓名：庞浩 学生学号：20142450007 指导老师: 常翠宁 完成日期：2016. 6. 30
1．双向二极管限幅电路
图2 经典过电压保护电路 经典过电压保护电路虽然有许多优点，但是由于Multisim 12.0中无法找到元件 MAX6495,无法进行仿真，所以不选用该方案。 3．智能家电过电压保护电路 电路原理：该装置工作原理见图，电容器C1将220V 交流市电降压限流后，由二极管1D V 、 2D V 整流，电容器2C 担任滤波，得到12V 左右的直流电压。当电网电压正常时， 稳压二极管VDW 不能被击穿导通，此时三极管VT 处于截止状态，双向可控硅VS 受到电压触发面导通，插在插座XS 中的家电通电工作。（图3） 图3 智能家电过压保护电路 如果电网电压突然升高，超过250V ，此时在RP 中点的电压就导致VDW 击穿导通，VDW 导通后，又使得三极管VT 导通，VT 导通后，其集电极—发射极的压降很小，不足以触发VS ，又导致VS 截止，因此插座XS 中的家电断电停止工作，因而起到了保护的目的。一旦电网电压下降，VT 又截止，VT 的集电极电位升高，又触发VS 导通，家电得电继续工作。 R 电阻5.1K1，RP 电位器15K 选用多圈精密电位器1，C1金属化纸介电容0.47uF 耐压≥400V1，C2电解电容100uF/25V1，1D V 、 2D V 整流二极管IN40072，VDW 稳压二极管 12V 的2CW121，VT 晶体三极管3DA87C 、3DG12等1，VS 双向可控硅6—10A 耐压≥600V1，CZ 电源插座10A 250V1 该装置的调试十分简单，当电网电压为220V 时，调整RP ，使VDW 不击穿，当电压升高至250V ，VT 饱和导通即可，调试时用一调压变压器来模拟市电的变化更方便。 优点：能够保护家用电器避免高电压的冲击带来的伤害，、 缺点：需要购买二极管，NPN 型BJT 以及双向可控硅VS ，不太经济。
@@@大学课程设计报告
目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3 设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路 (4) 2.2 电源模块的设计 (4) 2.3 比较模块的设计 (5) 2.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图 (7) 3.1 图像 (7) 3.2 元件清单 (7) 3.3 部分重要原件介绍 (8) 4.仿真与调试 (12) 4.1 仿真过程中数据记录 (12) 4.2 结论 (19) 5.心得体会 (20)
1.概述 1.1 过欠压电路课程设计背景 日常生活中，我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏，而在低压时电气设备不能正常工作。在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备，使其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.2 过欠压电路课程设计目的 通过设计，使同学们对模拟电子技术理论知识在生产实际中的应用有一个初步的认识。加深同学们对所学的理论知识与实际的应用的结合。通过设计，全面提高同学们、分析、判断、解决问题的能力。 1.3 设计任务与要求 (1) 设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250V 或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 (2) 在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。
2.设计内容 2.1 分模块电路设计思路 a.电源模块的设计； b.比较模块的设计； c. 报警模块的设计. 2.2 电源模块的设计 电源设计图： 电源模块说明： 电源模块采用10 TO 1 的变压器降压，1A／50V桥式整流电路进行整流，RCπ型滤波器进行滤波。当通以220V的交流电压时，经过变压器降压后，电压测量值为21.978V；通过由4 个相同型号的二极管组成的桥式整流电路后，得到14.725V直
常用直流开关电源的保护电路设计 概述 随着科学技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，因此直流开关电源开始发挥着越来越重要的作用，并相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了直流开关电源[1-3]。同时随着许多高新技术，包括高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等技术的发展，开关电源技术在不断地创新，这为直流开关电源提供了广泛的发展空间。但是由于开关电源中控制电路比较复杂，晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差，在使用过程中给用户带来很大不便。为了保护开关电源自身和负载的安全，根据了直流开关电源的原理和特点，设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。 2开关电源的原理及特点 2.1工作原理 直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。功率转换部分是开关电源的核心，它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。它主要由开关三极管和高频变压器组成。图1画出了直流开关电源的原理图及等效原理框图，它是由全波整流器，开关管V，激励信号，续流二极管Vp，储能电感和滤波电容C组成。实际上，直流开关电源的核心部分是一个直流变压器。 2.2特点 为了适应用户的需求，国内外各大开关电源制造商都致力于同步开
发新型高智能化的元器件，特别是通过改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能，同时SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。因此直流开关电源的发展趋势是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。 直流开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰，适应恶劣环境和突发故障的能力较弱。由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距，因此直流开关电源的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高， 3直流开关电源的保护 基于直流开关电源的特点和实际的电气状况，为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，本文根据不同的情况设计了多种保护电路。 3.1过电流保护电路 在直流开关电源电路中，为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是，当输出电流超过某一值时，调整管处于反向偏置状态，从而截止，自动切断电路电流。如图1所示，过电流保护电路由三极管BG2和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时，通过R4与R5的压作用，使得BG2的基极电位比发射极电位高，发射结承受反向电压。于是BG2处于截止状态(相当于开路)，对稳压电路没有影响。当电路短路时，输出电压为零，BG2的发射极相当于接地，则BG2处于饱和导通状态(相当于短路)，从而使调整管BG1基极和发射极近于短路，而处于截止状态，切断电路电流，从而达到保护目的。
电子技术课程设计 课程名称：过欠电压保护提示电路院系：电气与信息工程学院 专业班级：自动化09101 班 学生姓名：曾凡林 学生学号： 200916010111 指导教师：潘湘高 完成时间：2011.6.4 报告成绩：
摘要 当异动的电网电压高于或低于用电设备的正常工作电压范围时，过、欠压报警装置能自动切断用电设备的电源，从而起到保护用电设备的作用。当电网电压恢复到正常范围内后，经过过、欠压报警装置电路的延迟，将自动恢复电网电压对用电设备的供电，保证了用电设备正常安全地运行。当电网交流电压≥250V或≤180V时，经3～4秒后本装置将切断用电设备的交流供电。在电网交流电压恢复正常后，经本装置延迟3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 ABSTRACT When the voltage changes of the electrical equipment above or below the normal operating voltage range, too, under-voltage alarm device to automatically cut the power consumption of equipment in order to play a role in the protection of electrical equipment. When the grid voltage back to the normal range after, and under-voltage alarm circuit of the delay in the resumption of the automatic voltage power supply to electrical equipment to ensure the safety of electrical equipment to run normal. When the power grid or ≥ 250V AC voltage ≤ 180V when, after 3 to 4 seconds after 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.
开关电源保护电路 为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠，提出了几种实用的保护电路，并对电路的工作原理进行了详尽分析。 关键词：开关电源；保护电路；可靠性 1 引言 评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。 2 开关电源常用的几种保护电路 2.1 防浪涌软启动电路 开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作，为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可靠运行。 图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。 图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路
图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源V cc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时，K1动作，其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1，电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数（R2C2），通常选取为0.3～0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采用图3所示电路替代RC延迟电路。 图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路 图3 替代RC的延迟电路 2.2 过压、欠压及过热保护电路 进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制，为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。 温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％，温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6，为了避免功率器件过热造成损坏，在开关电源中亦需要设置过热保护电路。
保护电路设计方法- 过电压保护 2.过电压 保护 ⑴过电 压的产生 及抑制方 法 ①过电压产生的原因 对于IGBT开关速度较高，IGBT关断时及FWD逆向恢复时，产生很高的di/dt，由于模块周围的接线的电感，就产生了L di/dt电压（关断浪涌电压）。 这里，以IGBT关断时的电压波形为例，介绍产生原因和抑制方法，以具体电路（均适用IGBT/FWD）为例加以说明。 为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图6中，以斩波电路为例，在图7中示出了IGBT关断时的动作波形。 关断浪涌电压，因IGBT关断时，主电路电流急剧变化，在主电路分布电感上，就会产生较高的电压。关断浪涌电压的峰值可用下式求出： V CESP=E d＋(-L dI c/dt) 式中dl c/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值；V CESP为超过IGBT的C-E间耐压(V CES)以至损坏时的电压值。 ②过电压抑制方法 作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种： 1.在IGBT中装有保护电路（=缓冲电路）可吸浪涌电压。缓冲电路的电容，采用薄膜电容，并靠近IGBT 配置，可使高频浪涌电压旁路。
2.调整IGBT的驱动电路的V CE或R C，使di/dt最小。 3.尽量将电件电容靠近IGBT安装，以减小分布电感，采用低阻抗型的电容效果更佳。 4.为降低主电路及缓冲电路的分布电感，接线越短越粗越好，用铜片作接线效果更佳。 ⑵缓冲电路的种类和特 缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。 ①个别缓冲电路 为个别缓冲电路的代表例子，可有如下的缓冲电路 1.RC缓冲电路 2.充放电形RCD缓冲电路 3.放电阻止形RCD缓冲电路 表3中列出了每个缓冲电路的接线图。特点及主要用途。 表3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途
@@@大学课程设计报告 课程名称：过/欠电压保护提示电路 系部：电力工程系 专业班级：电气工程及其自动化 学生姓名： 指导教师：张志恒 完成时间： 报告成绩： 目录
1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3 设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路 (4) 2.2 电源模块的设计 (4) 2.3 比较模块的设计 (5) 2.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图 (7) 3.1 图像 (7) 3.2 元件清单 (7) 3.3 部分重要原件介绍 (8) 4.仿真与调试 (12) 4.1 仿真过程中数据记录 (12) 4.2 结论 (19) 5.心得体会 (20) 1.概述
1.1 过欠压电路课程设计背景 日常生活中，我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏，而在低压时电气设备不能正常工作。在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备，使其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.2 过欠压电路课程设计目的 通过设计，使同学们对模拟电子技术理论知识在生产实际中的应用有一个初步的认识。加深同学们对所学的理论知识与实际的应用的结合。通过设计，全面提高同学们、分析、判断、解决问题的能力。 1.3 设计任务与要求 (1) 设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250V 或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 (2) 在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 2.设计内容 2.1 分模块电路设计思路
TE电路保护产品的创新历史可以追溯到1980 年，当年TE 率先在电路保护应用中将PPTC器件作为可变电阻使用。从手机电池到汽车方向盘，TE电路保护产品已在日常生活中无处不在，始终致力於为更安全的生活环境并提高电子产品的可靠性。时至今日，数以亿计的TE电路保护产品已在众多电子产品领域中被广泛运用：计算机，电池，便携式电子产品，电子消费品，汽车电子，工业以及电信业市场等。 全球范围内的TE电路保护产品的各家机构均已通过IS09000 / TSl6949 标准认证。 泰科电子的过压过热电路保护解决方案： PESD过压保护器件 TE的高分子PESD器件系列专为HDMI 1.3、便携 式视频播放器、LCD和等离子电视、USB 2.0、数 字视频接口（DVI）及天线开关的输入/输出端口保 护而设计。可使高清电视、打印机、手提电脑、手 机和其他便携式装置中的敏感电路免受静电放电 的破坏。 PESD优于传统的保护器件，例如多层压敏电阻器 （MLV）。传统的保护器件在高速数据传输应用中会 导致信号质量下降或失真。另一方面，小型气体放 电管（GDTs）对目前体积日趋减小的紧凑型信息设备而言，显得过大或过于昂贵。 PESD保护器件可提供极低电容值；符合传输线路（TLP）测试。 特性： ?符合RoHS规范?无铅?无卤素器件（溴≦900ppm，氯≦900ppm，溴+氯≦1500ppm）?典型电容为0.25pF ?泄露电流低?箝位电压低?反应速度快（<1ns） ?能够承受大量的静电放电冲击?适用于标准回流焊?厚膜技术?双向保护 优点： ?为高频率应用（HDMI 1.3）提供静电放电保护?节省电路板空间 ?有助于保护敏感的电子电路不受静电放电（ESD）的破坏?帮助设备通过IEC61000-4-2 等级4 测试 ChipSESD过压保护器件
过压保护电路 MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n沟道MOSFET实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET的栅极，MOSFET关断，将负载与输入电源断开。 过压保护器件数据资料中提供的典型电路可以满足大多数应用的需求(图1)。然而，有些应用需要对基本电路进行适当修改。本文讨论了两种类似应用：增大电路的最大输入电压，在过压情况发生时利用输出电容存储能量。 图1 过压保护的基本电路 增加电路的最大输入电压 虽然图1电路能够工作在72V瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP器件的最大输入电压是一件有意义的事情。图2所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。
图2 增大最大输入电压的过压保护电路 图3 功过三极管缓冲器增大输入电压的过压保护电路 齐纳二极管的选择，要求避免在正常工作时消耗过多的功率，并可承受高于输入电压最大值的电压。此外，齐纳二极管的击穿电压必须小于OVP的最大工作电压(72V)，击穿时齐纳二极管电流最大。 串联电阻(R3)既要足够大，以限制过压时齐纳二极管的功耗，又要足够小，在最小输入电压时能够维持OVP器件正常工作。 图2中电阻R3的阻值根据以下数据计算：齐纳二极管D1的击穿电压为54V;过压时峰值为150V，齐纳二极管的功率小于3W。根据这些数据要求，齐纳二极管流过的最大电流为：3W/54V = 56mA 根据这个电流，R3的下限为： (150V - 54V)/56mA = 1.7kW
【经典】过流过压电路保护解决方案 黄逸维：在座的各位嘉宾、专家、朋友们大家早上好！我是柏恩公司亚太区的技术经理黄逸维，今天很荣幸有机会和各位分享柏恩公司在市场上观摩到的趋势，尤其是在保护线路方面，针对保护线路使用上的元器件新技术，首先要和大家分享的是我们在新趋势应用的应用里保护线路的经验，由于今天时间比较紧，不想耽误大家午餐的时间，如果待会儿没有时间和大家做详细交流的话，欢迎大家到会展中心深圳电子展()上1D238号和我们的另外三位同事讨论关于线路保护的细节和产品型产品的保护问题。我先向各位介绍一下美国柏恩公司。我们是一家成立了60年的电子元器件公司，早期主要做定位器和电阻类型的产品，总部是在美国加州，但是在全球各地有10多个工厂，而且有很多的除了电阻类型之外的产品，包括电感、过压过流的保护，甚至针对车用系统系统上的传感器等等。我们公司是国际上认证单位的认证。柏恩公司目前在市场上主要提供的服务项目是针对四个市场，大概可以分通讯应用市场、汽车电子、消费电子和工业仪器医疗设备上的应用，我们公司也有专门成立一个分开的单位，有技术资源和行销的资源，如果有任何针对车用市场产品应用问题的话，可以直接和我们在会展上的同事进行讨论。 我先向各位分享的是我们在市场上观摩到的趋势，这个其实可能影响到我们在线路上的思考和方向。最主要的是消费型产品市场上的发展，非常多的产品现在非常的小型化，它储存电和使用时间是我们设计时考虑的，尤其是线流保护的时候，电阻必须要考虑，在做过电压保护的时候也要保护元器件漏电流的情况。下面是在数据传输上的界面趋势，由于现在的多媒体的内容越来越多，技术越来越高，所以对所有数据传输的速度增加得也非常快，从早期的USB1.0、2.0到现在的USB3.0。刚刚很多专家都已经和我们深入的讨论了关于高速传输到保护元器件的需求，我们在后面就直接切入到运用部分。除了一些通讯或者电子产品市场以外的应用，比如说监控市场、公共系统上，我们发现以太网口，甚至是带电的以太网口也是非常普遍的应用，太网口以国际规范来讲，它被定义为室内的端口，所以保护的需求非常基本，也非常简单。但是基于现在恶劣环境的应用，或者针对户外关系的需求，由于环境的变化，所以在线路保护上，尤其是以太网的设计上，我们保护的方向也稍微有一些更改。最后电源上来讲，尤其是现在讲高效环保的部分，尤其是一些时电子产品的供电都是改用SMPS的方式在供电，这样的设计价值就导致它的输入端口容易被外部的干扰影响和损坏，所以在保护上要注意。当然今天能有幸来这研讨会上开讲，还是蛮感谢主办方电子元件技术网()和我爱方案网()的。祝他们的研讨会越办越好！台下掌声！ 在一些商用的用户型市场上来看，我们也发现LED是一个非常大的趋势，主要还是以环保的议题和高效能的方向发展，但是 LED发光的二极体本身不能承受高压产品的元器件，所以在系统设计上就必须考虑到这样的保护。在电网，由于加上了通讯的功能，所以才叫做智慧，这样通讯的界面就必须和传统的通讯设备的设计，尤其是针对保护这块的要求变得一样，因为都有国际的规范和国家法律的要求，所以我们在这块的保护有很大的需求，这块的市场成长得也非常快。因为我本身主要是做通讯市场上的应用，所以下面主要和大家分享一下我们在通讯市场上的观察。
继电保护课程设计输电线路电流电压保护设计
第1章绪论 (1) 第2章设计的原始资料 (2) 2.1题目内容 (2) 2.2课程设计的内容与技术参数参见下表 (2) 2.3 工作计划： (3) 2.4设计需要考虑的问题 (3) 2.5保护方式的选取与整定计算 (3) 第3章输电线路电流保护整定计算 (4) 3.1保护3在最大、最小运行方式下的等值阻抗 (4) 3.2保护3在最小运行方式下G2退出运行，L2退出运行等值电路 (4) 3.3进行C母线、D母线、E母线相间短路的最大、最小短路电流的计算 (5) 3.4整定保护1、2、3的电流速断保护定值，并计算各自的最小保护范围 (6) 3.5整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (7) 3.6整定保护1、2、3的过电流保护定值 (8) 第4章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (9) 4.1电流三段式保护原理图 (9) 4.2电流三段式原理展开图 (10) 第5章MATLAB建模仿真分析 (12) 5.1 MATLAB的概述 (12) 5.2 仿真设计 (13) 5.3仿真结果 (13) 5.4结果分析 (15) 第6章课程设计总结与心得 (16) 参考文献 (16)
第1章绪论 继电保护装置是指能反应电力系统中电气元件发生的故障或不正常远行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。一般情况下不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统与其元件的程度经一定的延时动作于信号。目前，继电保护装置是以各电气元件作为保护对象的，其切除故障的范围是断路器之间的区段。反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择性地切除故障的保护称为主保护；当主保护或断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护称为后备保护。 电力系统对动作于跳闸的继电保护装置提出了四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。除了以上四个基本要求以外，选用保护装置时还应该考虑经济性。在保证电力系统安全运行的前提下，尽可能采用投资少、维护费用低的保护装置。 线路相间短路的电流电压保护有三种：第一，无时限电流速断保护；第二，带时限电流速断保护；第三，定时限过电流保护。这三种相间短路电流电压保护分别称为相间短路电流保护第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段。其中第Ⅰ段和第Ⅱ段作为线路主保护，第Ⅲ段作为本线路主保护的近后备保护和相邻线路或元件的远后备保护。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段统称为线路相间短路的三段式电流电压保护。 第Ⅰ段称为无时限电流速断保护，该段动作时间快但是不能保护线路全长。第Ⅱ段称为带时限电流速断保护，该段保护在任何情况下均能保护本线路的全长（包括线路末端），但是为了保证在相邻的下一个线路出口处短路时保护的选择性，必须和相邻的无时限电流速断保护配合。第Ⅲ段称为定时限过电流保护，该段保护主要是作为本线路主保护的近后备保护和相邻下一线路（或元件）的远后备保护。 本文主要内容是研究在母线短路时，保护1、2、3的第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段的整定值，并检验它们的灵敏度确定它们是否能够保护线路。
大学课程设计报告 课程名称： 系部： 专业班级： 学生： 指导教师： 完成时间： 报告成绩：
目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3 设计任务与要求 (3) 2.设计容 (4) 2.1 分模块电路设计思路 (4) 2.2 电源模块的设计 (4) 2.3 比较模块的设计 (5) 2.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图 (8) 3.1 图像 (8) 3.2 元件清单 (8) 3.3 部分重要原件介绍 (8) 4.仿真与调试 (11) 4.1仿真 (11) 4.2调试 (12) 4.3结论 (14) 5.心得体会 (14) 6.参考文献 (15)
1.概述 1.1 过欠压电路课程设计背景 生活中，我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏，而在低压时电气设备不能正常工作。那么，在这样的情况下就需要有一个电压报警指示设备，它可以及时准确地对电网电压进行分段指示并且对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.2 过欠压电路课程设计目的 1.设计一过/欠电压保护提示电路。 2.对给定的电路原理框图进行原理图设计，分单元进行设计。对电路参数进行必要的计算，选择元器件参数。 3.画出完整的电路原理图。 4.对设计的电路进行仿真验证。要求打印出仿真结果。 1.3 设计任务与要求 1.设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 2.在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电
作者周敏捷 利用电池供电的移动设备通常需要通过外置的AC适配器对系统电池进行充电。而不同供电电压的设备间往往共用着相似的电源插座和插头，这些不同电压标准的适配器往往会给用户带来潜在的错插风险，可能导致设备因过高的电压而烧毁。另一方面，来自AC适配器前端的浪涌或者电网的不稳定也有可能导致适配器的输出电压超越设备所能承受的范围。因此，在移动设备设计中就有必要加入充电端口的过压保护电路，以避免上述情况对设备后端电路的破坏。 本文介绍的过压保护电路由过压保护开关（OVP Switch）和瞬态电压抑制器(TVS)组成（如图1），可实现完善可靠的抗持续高电压和瞬间冲击电压的功能。 图1 在整个方案中，核心部分器件为过压保护开关，以美国研诺逻辑科技有限公司（AATI）的过压保护开关AAT4684为例，过压保护开关的内部主要是由控制逻辑电路和PMOS管组成，当OVP端的检测电压高于特定电压阈值之后，逻辑电路就会通过栅极关断PMOS的沟道。由于该PMOS管拥有较高的持续性耐压（28V），因此可以保护后端的元器件不会因前端电源输入异常高压而烧毁（其内部原理如图2所示）。
图2：AAT46842 内部原理图。 通过以下实验可以说明当过压保护开关的输入端出现过高电压时它对后端电路所起到的保护作用。 图3所示为测试所用电路原理图，输入端为12V平稳直流源，电源通过一段长度为1米的导线与AAT4684的输入端相连，CH1为AAT4684输入电压的测试点，CH 2为 AAT4684输出电压的测试点，CH3为其输出电流探测点。将AAT4684的OVP保护电压设为6V（即当电压超过6V后，开关管立刻关闭，以保护输出端的电路）。为体现实际应用中AC适配器的插拔情况，对系统的上电过程通过导线和电源的机械性拔插来实现。
东北石油大学课程设计 2020 年7月17日
东北石油大学课程设计任务书 课程数字电子技术课程设计 题目过/欠电压保护提示电路 专业勘查技术与工程姓名学号 主要内容： 设计一个数字过/欠电压保护提示电路，当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 基本要求： 1．当电压超过设定区间时，电路能自动切断并亮灯报警。 2．当供电恢复后，该装置经过一定的延时后能正常送电。 主要参考资料： [1] 陈有卿.实用电子制作精选[M].北京：机械工业出版社，2011 [2] 赵世平.模拟电子技术基础[M].北京：中国电力出版社，2014 [3] 张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，2013 [4] 康华光.电子技术基础模拟部分[M].北京：高等教育出版社，2013 完成期限2020.7.13-2020.7.17 指导教师 专业负责人 2020年7 月10 日
目录 1任务和要求 (1) 2 总体方案设计与选择 (1) 3单元电路设计 (2) 3.1电源模块的设计 (2) 3.2比较模块的设计 (3) 3.3 报警延时模块的设计 (4) 4 整体电路设计 (5) 5 电路仿真结果与分析 (5) 5.1调试 (5) 5.2仿真 (6) 5.3 结论 (7) 6社会、安全、健康、法律、文化、环境等影响因素 (8) 7 设计的可持续发展性 (8) 8本设计的成本 (8) 9 结论 (9) 参考文献 (10)
1任务和要求 (1)任务：设计一个数字过/欠电压保护提示电路。 (2)设计要求：当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 ?当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 ?在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 2 总体方案设计与选择 过压比较器同相输入端与欠压比较器反相输入端端接电源部分采集到的电压，过压比较器的反相输入端与欠压比较器的同相输入端则可以端接两种电路，这个部分经过查阅资料与讨论，制定出两套方案： 方案一：可以通过电源部分分别将250v与180v所对应的电压测试出来，分别为11.158v与7.89v。然后分别在过压与欠压比较器的相应输入端接入相同电压值的直流电源。 图1 方案一框图 方案二：从电源部分的输入端接并联个单相桥式整流电容滤波电路，对其输出电压进行稳压，使其电压值高于或等于250v所对应的电压，这个电压值为基准电压，经过测试后为11.77v，在过压与欠压比较器的相应输入端接入一个滑动比较器，起调节基准电压的作用，然后将基准电压与滑动变阻器连接，这时便可以通过滑动变阻器将基准电压调节为两个比较器的标准电压。
评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。 2 开关电源常用的几种保护电路 2.1 防浪涌软启动电路 开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作，为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可靠运行。 图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。 图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路 图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源V cc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时，K1动作，其触点K1.1闭合而旁路限
山西大学课程设计报告 课程名称: 系部: 专业班级： 学生姓名: 指导教师: 完成时间： 报告成绩:
目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路··································４2.2电源模块的设计······································４ 2.3 比较模块的设计 (5) ２.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图··············································８ ３.１图像 (8) 3．2 元件清单 (8) 3．３部分重要原件介绍·····································８ 4.仿真与调试...........................................１１4.1仿真. (11) ４.2调试 (12) ４．3结论 (14) 5.心得体会··············································1４ 6.参考文献··············································１５
1.概述 １.１过欠压电路课程设计背景 生活中,我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动,在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏,而在低压时电气设备不能正常工作。那么，在这样的情况下就需要有一个电压报警指示设备,它可以及时准确地对电网电压进行分段指示并且对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.２过欠压电路课程设计目的 1.设计一过/欠电压保护提示电路。 2.对给定的电路原理框图进行原理图设计，分单元进行设计。对电路参数进行必要的计算,选择元器件参数。 3.画出完整的电路原理图。 4.对设计的电路进行仿真验证。要求打印出仿真结果。 1．3 设计任务与要求 １.设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250Ｖ或小于1８0Ｖ时,经３～4s本装置将切断用电设备的交流供电,并用LEＤ发光警示。 2．在电网交流电压恢复正常后,经本装置延时3~5分钟后恢复用电设