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内蒙古师范大学计算机与信息工程学院《低频电子线路》课程设计报告设计题目过电压、欠电压报警保护器的设计指导教师张鹏举职称讲师姓名宋飞学号20111104567日期2013年7月5号过电压、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。
一种过压欠压及延时保护的电源电路设计方案设计一个过压欠压及延时保护的电源电路是为了保护负载设备免受过压和欠压的损害，并且延时操作以确保电源电路能在既定的时间后启动或停止。
下面是一个相关的电源电路设计方案，将详细介绍其工作原理和设计细节。
1.过压保护：过压保护的作用是防止电源输出电压超过设定的阈值。
这可以通过一个比较器和一个可调电压参考源实现。
具体实现步骤如下：-将电压参考源接到比较器的一个输入端口，将电源输出电压接到比较器的另一个输入端口。
-设置比较器的阈值，如果输出电压超过该阈值，比较器的输出引脚将会产生高电平信号。
-将比较器的输出引脚连接到一个继电器或者晶体管开关，以便在超过阈值时断开电源电路。
2.欠压保护：欠压保护的作用是防止电源输出电压低于设定的阈值。
同样，该功能也可以通过一个比较器和一个可调电压参考源实现。
具体实现步骤如下：-将电压参考源接到比较器的一个输入端口，将电源输出电压接到比较器的另一个输入端口。
-设置比较器的阈值，如果输出电压低于该阈值，比较器的输出引脚将会产生低电平信号。
-将比较器的输出引脚连接到一个继电器或者晶体管开关，以便在低于阈值时断开电源电路。
3.延时启动：延时启动的作用是在电源电路开启时延迟一段时间后再将电源输出连接到负载设备。
这可以通过使用一个计时器和一个继电器或者晶体管开关实现。
具体实现步骤如下：-使用一个计时器芯片，例如555定时器，设置一个特定的时间。
-将计时器的输出引脚连接到一个继电器或者晶体管开关控制电源输出电路。
-当电源电路被启动后，计时器开始计时，当计时器达到预设时间后，继电器或者晶体管开关闭合，将电源输出连接到负载设备。
4.延时停止：延时停止的作用是在电源电路停止时延迟一段时间后再切断负载设备的电源。
同样，这可以通过使用一个计时器和一个继电器或者晶体管开关实现。
-使用一个计时器芯片，例如555定时器，设置一个特定的时间。
-将计时器的输出引脚连接到一个继电器或者晶体管开关控制负载设备的电源。
@@@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直流电压；再通过RCπ型滤波器和LM7812与LM7806的滤波、稳压功能，最终得到6.012V的直流电压。
电压警报器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电压的基本概念，理解电压警报器的原理；2. 让学生了解电压警报器的组成部分，如传感器、比较器、报警器等；3. 让学生掌握电压的安全范围，了解过压和欠压的危害。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成电压警报器的组装和调试；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，能够设计简单的电压警报器电路；3. 培养学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥个人优势，共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发他们探索科学的精神；2. 培养学生关注电压安全，提高安全意识，养成安全用电的习惯；3. 培养学生勇于创新，敢于实践，面对挑战时不轻言放弃的品质。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢实践操作。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动法，引导学生主动探索，注重培养学生的实践能力和团队协作精神。
在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生能够掌握电压警报器的相关知识，具备一定的电子技术实践能力，并养成安全用电的好习惯。
二、教学内容1. 电压基本概念：电压的定义、单位、作用；2. 电压警报器原理：传感器检测电压、比较器比较电压、报警器发出警报；3. 电压警报器组成部分：传感器、比较器、报警器等；4. 电压安全范围：正常电压范围、过压和欠压的危害；5. 电压警报器电路设计：电路图绘制、元件选型、电路搭建；6. 电压警报器组装与调试：动手实践，小组合作完成组装、调试；7. 安全用电知识：安全意识培养、安全用电习惯养成。
教材章节关联：1. 《电子技术》第三章第三节：电压的基本概念；2. 《电子技术》第四章第二节：传感器及其应用；3. 《电子技术》第四章第四节：比较器及其应用；4. 《电子技术》第五章第一节：报警器及其应用；5. 《电子技术》附录：常用电子元件及其选型。
2011—2012学年第二学期《模拟电子技术》课程设计报告题目：过/欠电压保护提示电路专业：10级电子信息工程班级：<1>班姓名：指导教师：电气工程系2011年5月12日目录绪论 (3)第一章系统概述 (7)1.1 系统开发背景 (7)1.2 系统研究目的和范围 (7)第二章过欠保护电路设计 (8)2.1 设计题目 (8)2.2 设计的目的 (8)2.3 设计任务及要求 (8)2.4 给定元器件 (8)2.5 总体说明 (9)2.5.1. 电路原理 (9)2.5.2 555定时器级引脚图 (9)2.5.3 直流稳压电源电路 (11)2.5.4 延时启动电路 (12)2.5.5 电压检测电路..................................... 1错误!未定义书签。
2.5.6 继电器控制与显示电路 ........................... 1错误!未定义书签。
第三章保护电路实现 (14)3.1 电路的工作原理 (14)3.2 性能的测试（仿真） (15)3.2.1 直流稳压电源的测试 (15)3.2.2 延时电路性能测试 (17)3.2.3 电路整体性能测试 (18)3.3 结论 (20)3.4 课程体会及合理化建议 (20)第四章总结 (21)参考文献 (22)附录I元器件清单 (23)附录II元器件清单 (24)附录Ⅲ答辩记录及评分表 (25)绪论进入21世纪以来，人类的科学技术有了新的突破和发展，特别是近几年来，电子技术的飞速发展给人们带来了无限的便利和舒适，人类的传统生活方式也发生着翻天覆地的变化。
随着电子技术的不断发展，传统集成电路技术的缺点和局限性越发明显，其不稳定性、易干扰性等大大限制了该技术的应用，且有阻碍电子技术发展的趋势。
而后来兴起的模拟电子电路以其先天的便捷、稳定的优点在现代电子技术电路中占有越来越重要的地位。
模拟电子电路（Analog Circuit）是处理模拟信号的电子电路。
课程设计报告课程名称：电子技术课程设计专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：过欠电压报警器电路设计摘要在我们的日常生活中，有许多家用电器常常需要在正常的电压下才能工作。
过压，欠压或者掉电都会给我们的设备造成严重的损失。
然而，由于某些偶然因素，难免存在过压，欠压，甚至掉电的可能性。
因此，要防患于未然，我们需要设计一种合理的过压/欠压掉电报警器电路。
当以上情况发生时，启动报警电路，通过报警设备指示灯通知我们需要解决相应的问题。
关键词过压/欠压掉电；电压比较器；报警A voltage alarm circuit design owedIn our daily life, there are many household appliances often need in normal voltage can work. Over-voltage, voltage power lost will give us or the equipment caused heavy losses. However, due to some accidental element, unavoidably exists, less pressure, even against the possibility of power lost. Therefore, to prevent this, we need to design a reasonable pressure/voltage power lost alarm circuit. While this occurs, start alarm circuit, through the alarm equipment indicator light notice we need to solve the problem of corresponding.Key words pressure/voltage power lost; Voltage comparator; alarm目录一. 概述 ..................................................................................................................................二. 方案论证 ..........................................................................................................................三. 电路工作原理及说明 ......................................................................................................3.1整流滤波稳压电路 ...........................................................................................................3.2整流滤波稳压输出 ...........................................................................................................3.3电压比较电路-------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.4电压比较器参数-----------------------------------------------------------------------------------------------3.5驱动报警装置电路----------------------------------------------------------------------------------------四. 电路性能指标的测试 ......................................................................................................4.1整流滤波稳压电路的测试 ...............................................................................................4.2电压比较器电路测试---------------------------------------------------------------------------------------4.3驱动电路测试------------------------------------------------------------------------------------------------4.4 整体连接..........................................................................................................................................五. 结论 .................................................................................................................................. 六．致谢 ................................................................................................................................. 参考文献 ................................................................................................................................................... 附录1 元器件清单 .............................................................................................................. 附录2 电路原理总图…………………………………………………………………………………..一、概述本课题主要设计过压/欠压电报警器电路。
过电压保护课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握过电压保护的基本原理、方法和技术，培养学生分析和解决过电压问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解过电压的概念、产生原因和危害；（2）掌握过电压保护的基本原理和方法；（3）熟悉过电压保护装置的结构和功能；（4）了解过电压保护技术的最新发展。
2.技能目标：（1）能够分析电路中的过电压问题；（2）能够选择和设计过电压保护装置；（3）能够进行过电压保护实验并进行数据分析。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力系统安全的重视；（2）培养学生积极参与电力系统过电压保护技术研究和创新的意识。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.过电压的基本概念：过电压的定义、分类和产生原因；2.过电压保护原理：过电压保护的基本原理、保护装置的作用和分类；3.过电压保护装置：避雷器、过电压保护器等装置的结构、原理和应用；4.过电压保护技术：过电压保护的设计方法、保护等级和保护措施；5.过电压保护实验：实验设备、实验步骤和数据分析。
三、教学方法为了实现课程目标，采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解过电压的基本概念、保护原理和保护装置，使学生掌握相关知识；2.案例分析法：分析实际案例，使学生了解过电压保护技术的应用和效果；3.实验法：进行过电压保护实验，培养学生动手能力和数据分析能力；4.讨论法：学生进行讨论，激发学生的思考和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的过电压保护教材作为主要教学资源；2.参考书：提供相关的专业参考书，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、实验视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和生动性；4.实验设备：准备过电压保护实验所需的设备，保证实验教学的顺利进行。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面客观地评价学生的学习成果。
1、设计背景随着现在电气设备的普及，给工农业生产、国防事业、科技带来了革命性的变化，加快了社会的发展，人们步入了电气化时代，人们的生活质量得到了大幅度的提高，人们也越来越离不开这些电器设备。
而电子产品越来越多，越来越精密，要在相对稳定的电压电流下工作，使用寿命才不会缩短。
目前我国的电网正在普及，庞大的电网系统给了我们许多方便，但是随着接入电网的用户增多和用户电器的多样化，也造成了设电网电压的不稳定，经常产生浪涌电流，还有不可预料的过压以及欠压状况对用户电器造成极大的危害，为了避免这些问题就需要研究如何在电压变化较大时保护好用电设备，此次设计“过压与欠压自动保护电路”也由此孕育而生。
过电压：电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。
属于电力系统中的一种电磁扰动现象。
电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。
研究各种过电压的起因，预测其幅值，并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。
过电压分外过电压和内过电压两大类。
外过电压：又称雷电过电压、大气过电压。
是由于大气中的雷云对地面放电而引起的。
分直击雷过电压和感应雷过电压两种。
雷电过电压的持续时间约为几十微秒，具有脉冲的特性，故常称为雷电冲击波。
直击雷过电压是雷闪直接击中电工设备导电部分时所出现的过电压。
雷闪击中带电的导体，如架空输电线路导线，称为直接雷击。
雷闪击中正常情况下处于接地状态的导体，如输电线路铁塔，使其电位升高以后又对带电的导体放电称为反击。
直击雷过电压幅值可达上百万伏，会破坏电工设施绝缘，引起短路接地故障。
感应雷过电压是雷闪击中电工设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电工设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。
因此，架空输电线路需架设避雷线和接地装置等进行防护。
通常用线路耐雷水平和雷击跳闸率表示输电线路的防雷能力。
目录一、设计任务及要求 (2)二、电路原理分析与方案设计 (2)三、单元电路分析与设计 (3)四、总原理图及元器件清单 (5)五、安装调试 (7)六、结论与心得 (8)七、参考文献 (9)交流电网过压、欠压报警器一、设计任务与要求1.交流电网高于240V或低于180V时能进行报警2.正常供电电压可调3.负荷功率大于等于200W二、电路原理分析与方案设计1.基本原理分析其电网电压分为三个不同的范围，分别是:电压低于180V；电压处于180V到240V之间；电压高于240V这三个状态。
当电压低于180V时用电器处于欠压状态；当电压处于180V到240V之间时，用电器处于正常状态；当电压高于240V 时，用电器处于过压状态。
报警指示的表现状态为：在正常状态下，报警器的正常指示灯亮（通常为绿色），不报警。
在欠压和过压状态下，代表正常状态的指示灯不亮，报警指示灯亮（通常为红色），报警器产生报警。
电路的设计原理是先将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电，然后采用电压比较电路对输入电压进行比较监测。
当出现过压和欠压时，电压比较器输出信号使报警器报警。
2.方案设计方案一：→↓→→→→本方案的设计原理是:运用集成电压比较器对采样信号进行双限比较。
运用用桥式电路先将交流电转换成直流以提供采样信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的可调直流电压为各种器件提供工作电压。
比较电路采用集成电压比较器，其输出的信号通过逻辑电路（或者采用555）控制报警器和指示电路工作。
此方案的电压比较部分我们是准备利用LM399集成块内部四个独立的电压比较器构成的四个基本的单限比较器。
这样可以对电网电压进行比较准确的双限监测。
逻辑电路控制紫色、红色、绿色三个指示灯和一个发声喇叭。
这个方案的比较电路和逻辑电路部分可以用555构成的双限比较器代替，更为简单。
方案二：→→→→本方案的设计原理是:运用555时基电路组成可复位型滞后电压比较器。
电源由变压器降压，二极管整流，稳压管稳压和电容滤波器供给。
过欠压延时保护电路一、实习目的：电子技术实习的主要目的就是培养我们的动手能力，同金工实习的意义是一样的，金工实习要求我们都日常的机械车床，劳动工具能够熟练使用，能够自己动手做出一个像样的东西来。
而电子技术实习就要我们对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的全过程，掌握查找及排除电子电路故障的常用方法有个更加详实的体验，不能在面对这样的东西时还像以前那样一筹莫展。
有助于我们对理论知识的理解，帮助我们学习专业知识。
使我们对电子元件及收音机的装机与调试有一定的感性和理性认识，打好日后深入学习电子技术基础。
同时实习使我获得了收音机的实际生产知识和装配技能，培养理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作的能力。
同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。
二、具体目的：1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。
熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。
4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。
三、实习器材介绍：电烙铁（由于焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为30 w，烙铁头是铜制。
），螺丝刀、镊子等必备工具，松香和锡（由于锡它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。
），各种相关电子元器件若干。
三、电路设计：设计思路该保护电路通过对所供电设备电压进行取样检测，如电压出现过压、欠压现象时(过压、欠压值可根据所需设定)，保护电路内部执行继电器延时，释放(保护电路在正常工作时无过压、欠压情况下内部执行继电器呈吸合状态)。
从而达到对用电设备的保护。
过压状态当加入工作电压大于欠压状态最高值，小于过压状态最小值时，保护电路内部执行继电器呈吸合工作状态。
交流电源过压、欠压保护电路一、设计任务a）设计说明某些用电设备对输入电压有一定的要求，电网正常工作时，用电设备接通电源，电网电压波动超过正负10%时，自动切断电源，停止工作。
设计要求1）要求利用实验台和所学过的模拟电子技术的知识，实际该装置。
2）输入市电。
3）使用运算放大器构成比较器。
4）电源工作正常，绿色发光二极管亮，电源过压、欠压，红色发光二极管亮。
二、设计要求1.根据设计指标要求进行预设计，确定电路形式估算元件参数并选择元器件。
2.进行指标核算，根据设计的电路利用理论公式，核算有关指标能否达到设计要求。
3.按时提交课程设计报告，画出设计电路图，交一份A3图纸，完成相应答辩。
三、参考书籍《模拟电子技术基础》（第四版）童诗白，华成英高等教育出版社 2006；《电工电子实验与课程设计指导》朱小龙，梁秀荣中国矿业大学出版社 2013；《电子技术实验与课程设计》毕满青机械工业出版社2006；《Multisim 10 虚拟仿真和业余制版使用技术》黄培根电子工业出版社 2008.目录一、前言 (4)二、方案论证 (5)三、电路工作原理及说明 (6)3.1整流滤波电路 (6)3.2比较器电路 (8)3.3执行电路 (11)四、电路仿真 (12)五、设计心得 (14)附录一 (17)附录二 (18)参考文献 (19)一、前言随着微控技术的日益完善和发展，在工业控制中，用电设备通常工作至三相电源中，而很多用电设备在使用中对相应提供的工作电源有着较高的要求。
但通常电网产生的电压偏高(是指给定的瞬间设备端电压U与设备额定电压Un之差)，以及大功率电动机的起动，电焊机的工作，特别是大型电弧炉和大型轧钢机冲击性负荷的工作，均会引起负荷的急剧变动，使电网电压损耗随之产生相应变动，从而使用户公共供电点的电压出现波动现象。
而上述情况所造成的电压波动，又会给用电设备造成不应有的过压、欠压现象。
如长时间供给用电设备，则会极大的损坏用电设备。
***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：***
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 (3)
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 (5)
3.总电路图 (6)
3.1 图像 (7)
3.2 元件清单 (7)
3.3 部分重要原件介绍 (7)
4.仿真与调试 (11)
4.1 仿真过程中数据记录 (12)
4.2 结论 (19)
5.心得体会 (19)
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
通过学习，探讨，查找资料再亲自动手设计，使我们对模拟电子技术理论知识在实际生产应用中有一个初步的认识，并且加深我们对所学理论知识与实际应用的结合。
通过设计，全面提高我们的分析、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直流电压；再通过
RCπ型滤波器和LM7812与LM7806的滤波、稳压功能，最终得到6.012V的直流电压。
此时即可根据电源模块的输出电压算出门限电压，V
=6.012*190/220=5.19V。
REF
2.3 比较模块的设计
比较模块电路图：
比较模块说明：
电路由两个L339组成一个窗口比较器。
当被比较的信号电压 Uin位于门限电压之
（Uin>UR2间时（UR1<Uin<UR2），输出为高电位（UO=UOH）。
当Uin不在门限电位范围之间时，
或Uin<UR1）输出为低电位（UO=UOL），窗口电压ΔU=UR2-UR1。
它可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间。
2.4 报警模块的设计
报警模块电路图：
报警模块说明：
报警模块中，共并联了三条支路。
第一条支路由两个对接的型号为02BZ2.2的稳压二极管组成，它使电压比较结束后，比较器的输出电压V。
能够向正负两个方向跳变，并且提供了±2.2V的跳变高度，从而使得相应报警指示灯能够亮或者是灭；第二条支路由一个150Ω的电阻和一个红色的LED发光二极管组成，其中150Ω的电阻用于保护发光二极管，当电网电压小于基准电压时，V。
向负向跳变，此时LED1截止，LED2导通，LED2发出红光，表示电网欠电压；第三条支路由一个150Ω电阻和一个绿色的LED发光二极管组成，其中150Ω电阻用于保护发光二极管，当电网电压大于基准电压时，V。
向正向跳变，此时LED2截止，LED1导通， LED1发出绿光，表示电网电压正常。
3.总电路图
3.1 图像
3.2 元件清单
名称规格数量
变压器220－22V 1
整流桥1B4B42 1
集成运放LM7812CT 1
电压比较器OPAMP-3T-VIRTUAL 1
发光二极管LED1 1
发光二极管LED2 1
电阻、电容若干见图导线若干见图
3.3 部分重要原件介绍
（1）变压器
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。
主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。
按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。
（2）单相桥式整流电路
整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，根据电路图可知：当正半周时，二极管D1、D3导通（D2、D4截止），在负载电阻上得到正弦波的正半周；当负半周时，二极管D2、D4导通（D1、D3截止），在负载电阻上得到正弦波的负半周。
（3）LM7812
LM7812是指三段稳压集成电路IC芯片元器件，适用于各种电源稳压电路，输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。
(4）双限比较器
电路由两个LM339组成一个窗口比较器。
当被比较的信号电压Uin位于门限电压之
间时（U
R1<Uin<U
R2
），输出为高电位（U
O
=U
OH
）。
当Uin不在门限电位范围之间时，（Uin>U
R2
或Uin<U
R1）输出为低电位（U
O
=U
OL
），窗口电压ΔU=U
R2
-U
R1。
它可用来判断输入信号电位
是否位于指定门限电位之间。
LM339
LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：（1）失调电压小，典型值为2mV；（2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；（3）对比较信号源的内阻限制较宽；（4）共模范围很大，为0~（Ucc-1.5V）Vo；（5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；（6）输出端电位可灵活方便地选用。
(5)继电器
继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控,遥测，通讯，自动控制，机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。
继电器实质是一种传递信号的电器。
电子开关与继电器相比，不如继电器。
因为继电器有以下好处：
1.与开关配合，实现了自动控制
2.实现了控制回路与主回路的电气隔离
3.触点电压电流都比较大
4.仿真与调试
4.1 仿真过程中数据记录
桥式整流滤波
稳压器稳流
220V时双限比较器输出
250V时双限比较器输出180V时双限比较器输出
220V时单限比较器输出250V时单限比较器输出
180V时单限比较器输出
4.2 结论
通过以上两次仿真模拟，从中看出，尽管测量电压值与理想值有一点点误差，但是基本上可以忽略。
这个电路满足设计要求，能够在电网欠电压时由正常状态下的亮绿灯转变成亮红灯，起到报警保护的作用。
5.心得体会。
