日常生活中,我們會(huì)用到用到各種各樣的電氣設(shè)備。由于電網(wǎng)中大功率設(shè)備的存在使電網(wǎng)電壓會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),而電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生影響,用電器可能無(wú)法正常工作甚至損壞。因此,我們提出了過(guò)欠壓提示保護(hù)電路,當(dāng)電壓異常時(shí)及時(shí)提示用戶,并斷開電路,以達(dá)到保護(hù)用電器的目的。
電源模塊的設(shè)計(jì)電源設(shè)計(jì)圖:

電源模塊采用10 TO 1 的變壓器降壓,1A/50V橋式整流電路進(jìn)行整流,RCπ型濾波器進(jìn)行濾波。當(dāng)通以220V的交流電壓時(shí),經(jīng)過(guò)變壓器降壓后,電壓測(cè)量值為21.978V;通過(guò)由4個(gè)相同型號(hào)的二極管組成的橋式整流電路后,得到14.725V直流電壓;再通過(guò)RCπ型濾波器的濾波、穩(wěn)壓功能,并通過(guò)電阻分壓,采集到電壓比較器變化端,最終得到9.692V的直流電壓。
比較模塊的設(shè)計(jì)
過(guò)壓比較器同相輸入端與欠壓比較器反相輸入端端接電源部分采集到的電壓,過(guò)壓比較器的反相輸入端與欠壓比較器的同相輸入端則可以端接兩種電路,這個(gè)部分經(jīng)過(guò)查閱資料與討論,制定出兩套方案:
方案一:可以通過(guò)電源部分分別將250v與180v所對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)試出來(lái),分別為11.158v與7.89v。然后分別在過(guò)壓與欠壓比較器的相應(yīng)輸入端接入相同電壓值的直流電源。
方案二:從電源部分的輸入端接并聯(lián)個(gè)單相橋式整流電容濾波電路,對(duì)其輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)壓,使其電壓值高于或等于250v所對(duì)應(yīng)的電壓,這個(gè)電壓值為基準(zhǔn)電壓,經(jīng)過(guò)測(cè)試后為11.77v,在過(guò)壓與欠壓比較器的相應(yīng)輸入端接入一個(gè)滑動(dòng)比較器,起調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓的作用,然后將基準(zhǔn)電壓與滑動(dòng)變阻器連接,這時(shí)便可以通過(guò)滑動(dòng)變阻器將基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)為兩個(gè)比較器的標(biāo)準(zhǔn)電壓。
通過(guò)分析比較,第二種方案較第一種方案更加節(jié)省成本,不需要更換直流電源,并且,還可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),使其適用于不同的要求。因此我組決定采用第二種方案。如圖所示:

所以整個(gè)比較電路設(shè)計(jì):
由于本設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)欠電壓報(bào)警、保護(hù)的作用,故可以選擇簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)的單門限電壓比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)比較功能。單門限電壓比較器采用簡(jiǎn)單的運(yùn)放OPAMP,過(guò)壓比較器同相輸入端與欠壓比較器反相輸入端端接電源部分采集到的輸出電壓;另外兩個(gè)輸入端采取上述方法從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓經(jīng)變壓器、整流電路、濾波電路后與其基準(zhǔn)值相比較的目的。輸入從同相端進(jìn),當(dāng)電網(wǎng)電壓比基準(zhǔn)電壓大時(shí),比較器輸出電壓Vo向正向跳變;當(dāng)電網(wǎng)電壓比基準(zhǔn)電壓小時(shí),比較器輸出電壓Vo向負(fù)向跳變。如圖所示:

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