内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《低频电子线路》课程设计报告
过电压、欠电压报警保护器的设计 计算机与信息工程学院 2011级通信工程班宋永强 20111106095 指导老师张鹏举讲师 摘要本文介绍了将220V交流电经过降压、整流、滤波，稳压后，为LM324比较器提供12V电压和上下限电压，设计过压和欠压报警保护电路，通过对继电器的作用来切断电压来防止对用电器的损坏。 关键词直流稳压；过压；欠压；三极管；继电器 1设计任务及主要技术指标和要求 （1）第一部分直流稳压源电路是：将220V交流经变压、整流、滤波、通过变压器、整流管、电容得到直流源；要求带负载能力强，稳定性好。[1] （2）第二部分为电压比较电路：经过第一部分的电路作用，为比较器提供比较电压。当过电压和欠电压是，经过比较器，会产生高电平。72LS32会输出高电平。 （3）第三部分过电压欠电压报警保护电路是：通过滑动变阻器的调节，调出电压范围的临界情况，当超过或不足这个范围时报警，同时断开交流通路。 2 引言 电子设备已经是我们生活不可缺少的一部分，用电安全问题应特别关注。当某种原因使电网电压突然升高时，会使正在运行的冰箱、洗衣机、电视机、音响、电脑等家用电器遭受不同程度的损坏，严重时还会因此而发生火灾，造成很大的经济损失。同样，当某种原因是电网电压突然降低时，也会使用电器出现非正常现象。设计一个报警保护电器就必不可少了，这种保护装置可以保障用电器的正常工作。 3 工作原理 我们的设计电路主要由三部分组成。第一部分是直流稳压源的设计，其工作原理是将220V交流经变压、整流、滤波后得到直流源。第二部分是稳压电压比较电路的设计，由直流稳压源产生上下限电压用一片LM324实现电压比较功能。第三部分是过压和欠压电路保护设计，其工作原理是当电压的波动超过电路预先设定的范围时，电路会自动断开外接电源，同时报警，以保护后继电路。
@@@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
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。
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.
系列 Hi-EQ系列 自复式过欠压保护器 自复式过欠压保护器 使用说明书 使用说明书 安装使用产品前，请阅读说明书并且保留备用 浙江环海电气科技有限公司
HiEQ 自复自复位过压位过压位过压欠压保护器欠压保护器是浙江环海电气科技有限公司研发制造解决了低压配电系统中单相线路发生过欠电压时单相用电设备及线路损坏问题在TN－S、TN－C－S、TT 系统的低压配电系统中，由于中性线断线、电气设备或线路发生单相接地故障、三相负载严重不平衡等现象均可导致低压电网中性线电位偏移，中性线电位偏移过大将会烧毁单相用电设备,引起火灾，甚至会危及人身安全。 众所周知：中性线电位偏移引起单相线路过欠电压主要是由低压配电系统的中性线（N 线）断线故障等原因产生的，因此，过欠电压何时发生又何时排除，对终端用户是不可预知的，若手动复位，对户内无人或老幼病残的用户既不方便也不安全，并且会把危险电压送入终端线路造成电气事故。根据《民用建筑电气设计规范》的相关规定，本公司研制开发了自复式过欠电压保护器。保护器具有线路过电压、欠电压保护功能和线路正常电压自动延时复位功能。 适用范围 用于单相交流电压220V，频率50Hz,额定工作电流63A 及以下的用户或负载。作为由中性线故障引起的单相线路过欠电压对单相用电设备的保护。 主要用于住宅分户箱进线或需要保护单相用电设备的配电线路的保护。 特性 1、 单相线路发生过欠电压时切断线路，单相线路电压恢复正常经延时后自动复 位接通线路无需人工操作。 2、线路出现瞬态或暂态过电压时，保护器不产生误动作。 3、线路由于接点不实等故障出现电压不稳或突然断电又突然来电时，保护器不 接通线路。 4、线路故障电压为最高时，保护器自身不会被损坏。 5、保护器呈反时限动作特性，动作时间≤1s。 6、电压保护范围：0～450V。 7、耐受冲击电压：4kV（符合Ⅲ类电器的安全标准）。 8、保护器有红、绿色发光二极管指示工作状态，绿色―正常电压指示，红色－延时或故障指示。 9、外形模数化设计，导轨式安装。 10、接线：25平方毫米及以下绝缘导线。 技术参数 工作电压：AC220V 、频率50Hz 产品规格 ：20A 、32A 、40A 、50A 、63A （阻性） 负载功率：4.4KVA 、6.6KVA 、8.8KVA 、11KVA 、13.8KVA 过压动作切断值：AC270±5V 过压恢复值：AC255±5V 欠压动作切断值：AC170±5V 欠压恢复值：AC185±5V 断电后送电延时：30±5秒 动作延时时间： ≤1秒 自身功耗：≤2W 电气机械寿命：≥10万次 外形尺寸：85.5×36×66mm(长×宽×高)。
JL-420欠电压保护继电器说明书 欠电压保护继电器概述 JL-420欠电压保护继电器是我公司研制的一款简洁实用 型三相三线制的电源保护继电器。特别适用于起重机械、电 梯、制冷控制系统等对相序错相有特别要求，相序错误时容 易造成安全事故、设备损坏的场合。本品能对设备的供电电 源进行实时监控，在电源发生过电压、欠电压、相序、三相 电压不平衡、断相等异常时迅速切断电源。 JL-420欠电压保护继电器不但可替代国内的传统型号的同类 产品，如XJ2、XJ3、XJ3-G、XJ-4、XJ-5、XJ-6、XJ11、XJ11-D 、 XJ3-D；而且完全可替代国外进口品牌的同类产品，如西门 子、施耐德、佳乐和欧姆龙等品牌，不但具有优越的性能， 更具有超高的性价比。 欠电压保护继电器性能特点 1、采用三相三线制工作方式，能更好的适应如起重机类的三 相三线制供电设备的保护； 2、保护器内部供电采用三相供电，即使任意一相断相也不影 响保护功能的实现及故障指示； 3、采用交流采样技术，实时检测三相电压变化情况，测量更 精确，故障判定更可靠； 4、能准确判断任何状态下的断相（动态断相和静态断相）故障； 5、能准确区分断相故障和相序错故障； 6、能分别指示各种故障状态； 7、过欠压动作值和动作时间可灵活调节，动作时间最快可达0.1秒； 8、标准HT35导轨式安装更方便； 9、宽度仅为22.5mm，节省柜内空间； 10、压线式接线端子，连接更加方便可靠。 欠电压保护继电器规格选型
●表示具有该功能○表示不具有该功能 产品选型举例 如用户需要全部保护功能（过电压保护、欠电压保护、缺相保护（断相保护）、三相电压不平衡保护、相序保护），使用于380V电压的欠电压保护继电器，并且要求过欠电压保护动作门限值及动作时间可调节，那所选择的产品型号，应该为JL-420欠电压保护继电器。 如用户只需要相序保护，缺相保护两种功能，使用于船用440V的电压，那所选的产品型号应该为JL-420-440T欠电压保护继电器。 欠电压保护继电器功能介绍 过压和欠压保护： 过压保护判定依据为三相电压中最高电压大于过压判定值，欠压保护判定依据为最低电压小于欠压判定值，发生过欠压故障后保护器‘过/欠压’指示灯闪烁，在延迟设定的动作时间后内部继电器动作，保护动作后‘过/欠压’指示灯常亮。过欠压动作判定值的调节是工作电压与额定电压Ue的百分比，可从Ue±（5%～20%）任意调节，过欠压动作延迟时间可从0.1S～10S任意调节，调节方式均为嵌入式旋钮调节，过欠压同时调节，操作简单方便。过欠压保护复位方式为电压恢复正常后自动复位，复位时设有回差值，有效防止误动作。 三相电压不平衡保护： 三相电压不平衡会给电机类负载造成三相电流不平衡，电机发热量增大，严重时烧毁电机绕组。对于变压器而言，当高压侧断相时会给变压器二次侧造成三相电压不平衡故障。当三相电压
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，
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
带自检测按键，后续定期可以检测设备是否正常工作，保证用电安全。 单相电源 电源过压保护电源欠压保护 自复式过 欠压保护器(防雷) TPS220
1 电源系统因缺相、三相不平衡、铁磁谐振、高压断线等故障引起的低压侧电压超出安全范围时，正在使用的家用电器、办公自动化设备、照明等电子产品几秒内就会损坏。 能实现电源过压、欠压的保护, 是人们多年来的愿望。大恒根据多年防雷产品设计经验,经过一系列试验,开发成功自复式电源过压、欠压保护器--TPS220。 TPS220采用35mm 卡轨安装, 有16A 、32A 、40A 、50A 、63A 五个规格, 当电源电压超过或低于安全值时,保护器立即断电, 当电压恢复到安全值时, 保护器经延时后自动接通电源。对办公设备、家庭电器等能够进行全方位的保护,填补了雷电保护的空白。适合空调器、通讯设备、家用电器、办公设备、 工业电子控制产品等电源过压、欠压保护之用。产品符合JGJ242-2011标准。 用途与特点 厦门大恒科技的TPS220历经五代技术革新，2009年开始出口马来西亚、印尼、俄罗斯、乌克兰、菲律宾等国家。 依据欧盟绿色环保标准，产品功耗低于1.4W ，为客户每年节省电费百余元。 应国外客户要求，TPS220内部具有雷电防护功能，更加体贴地为客户家用电器的安全着想。 2 为了让客户更加满意 3 1）实现能让客户满意的品质等级 2）在ISO9001的基础上,建立品质监控系统,不断改进。 3）通过全体员工的参与,推进品质保证活动。 品质基础方针 4 安装尺寸 TPS220内部结构 IN L N L N 52.4 64.8 14.4 8 68 44 2 大恒承诺安全
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
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
解读自复式过欠电压保护器的秘密 1.过欠压保护器的作用 当供电线路出现过电压、欠电压时，保护器能迅速、安全地切断电路，避免异常电压到达家用电器而造成损害。对于自恢复式，当电压恢复正常时，保护器将在规定延时时间内自动接通电路，确保终端电器在无人值守情况下正常运行。 2.自复式的作用 电源发生过欠压时，能自动切断电源，保护家用电器；当电压恢复正常后，经过延时后自动将电源接通，无需人工干预。 3.质量好坏的鉴定方法 1、看保护器的电流和继电器的电流等 级： 必须同一个电流等级进行比较价 格。内部使用的继电器也必须是同一等 级的，有些厂家的继电器上没有任何标 志，往往用小电流的冒充大大电流的。 2、看是否选用磁保持继电器： 磁保持继电器比普通继电器的价格 高很多。磁保持继电器由于只在动作瞬 间通电，所以线圈平时无功耗，不发热， 可靠性很高，通过的电流也大。而普通 继电器则需要一直通电才能保持吸合状 态，所以在封闭空间内，发热严重，寿 命短，故障率高，通过的电流也相对较 小。（图片来自于网络）目前市场上低于25元的一般都是采用普通T90的继电器，最大电流在40A左右，需要一直通电才能保持吸合状态，因而电路发热比较严重，造成寿命较短。 3、看壳体材料： 壳体是否采用高阻燃且绝缘性能好的材料。许多低价保护器的壳体采用一般塑料件，存在很大的安全隐患。品牌厂家的产品低端的采用ABS阻燃壳体，高端产品毒采用尼龙阻燃壳体。 4、看电路板的质量： 电路板是整个控制部分的心脏，可以看电解电容的选择是否耐高温、长寿命。集成电路是国产还是进口的，是否采用精密电阻等等。品牌厂家关键部分采用钽电容，保证的产品的长寿命和高稳定。 介绍了这么多相信大家都对过欠压保护器有所了解了，也能辨别出质量的好坏。 目前大型项目上都要求采用磁保持式的节能型过欠压保护器。目前这类产品国内产销量较大的厂家有：扬州思美克电力、温州秦佳、德力西等等。用户可以根据自身的情况进行选择。最好上阿里巴巴寻寻价，了解各家的具体情况。
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。
具有延时功能的过压和欠压保护器装置 欠载保护 当负载电流低于设定点，并且持续时间达到设定的欠载动作时间时（参数F15），继电器断开，切断电动机电源。此功能默认关闭，需要时请设置参数F15。负载电流过小时，不进行欠载检测防止在电机断电状态产生误动作。 三相不平衡保护 三相不平衡率的定义为：任一相电流与三相平均电流差值的绝对值，取其中的最大值，除以三相平均电流，即为三相不平衡率。当三相不平衡率大于设定的三相不平衡动作点，并且持续时间大于三相不平衡动作时间时，继电器断开，切断电动机电源。负载电流过小时，不进行三相不平衡检测，防止在电机断电状态产生误动作。 缺相保护 缺相可以认为是一种严重的三相不平衡，当三相不平衡率大于50%时，认为缺相。缺相的动作时间由参数F23设定，一般这个时间比三相不平衡动作时间要短。负载电流过小时，不进行缺相检测，防止在电机断电状态产生误动作。 自动恢复 自动恢复功能的目的是为了在发生故障保护停机时，有机会自动恢复工作，防止无人值守的设备因为偶发性故障而长时间停机。可以用参数F51、F52、F53自由设定自动恢复的行为：果故障重复发生3次以上，并且重复故障的间隔时间短于60分钟，则锁定在停机状态，
则需要人工恢复。如果不需要自动恢复功能，只要将F51设为0。时间继电器功能 如果通过设定参数F61启用了时间继电器功能，则保护器通电后，继电器不是立即吸合，而是延时一段时间后再吸合，延时时间由参数F61设定，这时液晶显示器上进行倒计数显示。相当于一个延时启动的时间继电器功能。F61=0表示关闭时间继电器功能。 本实用新型的技术方案如下：具有延时功能的过压和欠压保护器装置，包括电源电路，或门输出单元，延时输出单元，电源开关单元，其中，电源电路用于给检测单元提供电源和参考电压，或门输出单元用于接收高电平信号并传输到所述延时输出单元，电源开关单元用于实现电路的断开或接通；其特征在于：还包括两组独立的分别检测过压和欠压的过压检测单元和欠压检测单元，用于对所述电源输入电平进行判定输出高电平信号。 所述的具有延时功能的过压和欠压保护器装置，其中，所述的过压检测单元包括放大器A1和二极管D2，所述欠压检测装置包括放大器A2和二极管D2，二极管D2为双二极管；所述放大器A1的正向输入端分别串联电阻R6、R5和R4后接所述电源电路V A端，所述放大器A2的负向输入端分别串联R9、R8和R7后接所述可控硅Q1一端，所述放大器A1的负向输入端和所述放大器A2的正向输入端相连接并接入所述参考电压，所述放大器A1、A2的输出端分别与双二极管D2正极相连，双二极管D2的负端通过R13与所述或门输出单元中放大器A3的正极相连。
自复式过欠压保护装置 由于目前国家对自复式过欠压保护装置没有一个统一的标准，所以每家工厂生产的参数只是对应于最早生产工厂的延续，或是国外进口产品的参数来做为标准生产，但由于我们国家不同地区的用电量及用电习惯的不同对各个参数会有相应的变化，由于之前的自复式过欠压保护器局限于工厂生产时将参数设定好，在用户拿到手上后无法对参数进行改变或是需要专业人士才能对参数进行改变。为此我们研发并生产了适合各个地区的自复式过欠压保护装置并命名为多功能自复式重合闸保护器，产品对电压的过压值，欠压值及负载过电流值及上电及保护的延时时间都行进了可调节式设计同时对电压及电流进行时时显示，使不同地区的用户在拿到自复式过欠压保护装置后能对相应地区的情况进行合理设置参数，起到合理，有效的保护各种家用电器及用电设置的目的。 产品图片： 产品说明书：
产品规格分类： 本产品按用电量的不同分为两个规格40A与60A。40A的规格表示本产品接点的最大过电流能力为40A，用户在正常使用时最好在最大80%的负载能力上使用不常时间让产品处在满载情况下使用，负载的可设定范围是从1A到40A可调节，用电器的大量使用让电路上的电流上升到用户设定的值后本装置将延时3秒以滤除瞬间电流后保护装置断开电路以保护用电设置的可靠性，并在延时30秒后将自动复位本装置以重新确定用户器是否正常。 注意：本产品没有短路保护功能所以在使用本产品时将与带短路保护的断路器同时使用并在过载保护后请断开断路器后才能对用户器进行维修或更换以免由于本装置的自动恢复功能而造成不必要的损失或人员伤忙。 主要技术参数 1、工作电压：AC220V、频率50Hz 2、产品规格：40A、60A（阻性） 3、过压动作切断值：AC240-300V可调节 4、过压恢复值：小于设定值5V 5、欠压动作切断值：AC140-200V可调节 6、欠压恢复值：大于设定值5V 7、断电后送电延时：3-60秒可调节 8、过载后复归时间: 30秒 9、动作延时时间：≤1秒 10、自身功耗：≤2W 11、电气机械寿命：≥10万次 12、外形尺寸：85.5×45×66mm(长×宽×高)。 特性 1、单相线路发生过电压，欠电压及过载时切断线路，单相线路电压或负载恢复正常经延时后自动复位接通线路，无需人工操作。 2、线路出现瞬态或暂态过电压时，保护器不产生误动作。
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
电力电子器件的保护 一 、过电压保护 电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。电力电子装置中，电源变压器等储能元器件，会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。 内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括： （1）换相过电压：由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力，因而有较大的反向电流过，使残存的载流子恢复，而当其恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。 （2）关断过电压：全控型器件在较高频率下工作，当器件关断时，因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。 电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。 S F RV RCD T D C U M RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 L B S DC 图9-10 过电压保护措施及装置位置 F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容 1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路
过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等，其中RC 过电压抑制电路最为常见。由于电容两端电压不能突变，所以能有效抑制尖峰过电压。串联电阻能消耗部分产生过电压的能量，并抑制回路的振荡。 视变流装置和保护装置点不同，过电压保护电路可以有不同的连接方式。图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。 + -+ -a) b) 网侧 阀侧 直流侧 C a R a C a R a C dc R dc C dc R dc C a R a C a R a 图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相 二、过电流保护 过电流分为过载和短路两种情况。过流保护常采用的有快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器保护措施，以晶闸管变流电路为例，其位置配置如图2-1所示。