电源欠压过压报警保护器的设计
目录
一、前言 1
二、方案设计与论证 2
三、电路工作原理及说明 3
(一)设计思想 3
(二)电路原理分析 3
(三)选用的电压 4
(四)整流滤波稳压电路 4
1.整流滤波 5
2.稳压电路 6
(五)比较器电路 8
(六)执行电路 9
1.扬声器模块 9
2.LED灯模块 10
3.控制继电器模块 11
四、调试 12
总结 12
参考文献 13
附录1：元件清单 14
附录2：总原理图 15
附录2：实物图 16
一、前言
随着微控技术的日益完善和发展和，用电设备越来越大型化，使用也越来越危险。用电设备通常工作至三相电源中，电流电压使用量越来越大，而很多用电设备在使用过程中对相应提供的工作电压有着较高的要求。在现实生活中，通常电网产生的电压偏高(是指给定的瞬间输出端U与输入额定电压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，都会引起电压的急剧变动，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大幅度的波动现象。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。如果长时间给用电设备供电，则会极大的损坏用电设备。会使电器设备及线路出现短路、过负荷、接地、漏电、绝缘破坏、振荡、调整试验漏项或精度不够、安装不当、维护检修欠妥、设计先天不足、运行人员经验不足、自然条件破坏、 人为因素及其它原因导致电气设备及线路发生的爆炸、起火、人员伤亡、设备及线路损坏及由于跳闸而停电造成的经济损失和人身安全等。所以在用电设备使用中，会加入相应的保护电路，以保证用电设备在正常的供电状态下使用。当供电线路出现过、欠压时，保护电路进行有效保护，从而确保用电设备安全正常运行。
在当今社会人们的生活水平不断的提高，电的使用也日益广泛，并已经深入到生活和生产的各个领域当中。随之而来的安全用电问题越来越受到人们的关注，如绝缘垫和绝缘台 绝缘垫、绝缘手套和绝缘靴等物品已经远远的满足不了人们的需
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人身安全等。所以在用电设备使用中，会加入相应的保护电路，以保证用电设备在正常的供电状态下使用。当供电线路出现过、欠压时，保护电路进行有效保护，从而确保用电设备安全正常运行。
在当今社会人们的生活水平不断的提高，电的使用也日益广泛，并已经深入到生活和生产的各个领域当中。随之而来的安全用电问题越来越受到人们的关注，如绝缘垫和绝缘台 绝缘垫、绝缘手套和绝缘靴等物品已经远远的满足不了人们的需求。越来越多的保护设备也随着出现，所以，我们研发出了一种有较高保护作用的保护器，这对个人的人身安全和用电设备保护起到了极大的防御和保护作用。采用扬声器、LED灯和继电器拥有多重保障，不用担心自己在使用用电设备时发生触电事故和电器发生爆炸等情况。所以电源欠压过压报警保护器一经推广便引起了极大的反响。
二、方案设计与论证
现实生活中电器设备及线路经常出现事故，大部分由于短路、过负荷、接地、漏电、绝缘破坏、安装不当等导致电气设备及线路发生漏电、线路损坏和由于跳闸而停电造成。常常会造成经济损失和威胁到人们的人身安全。如果在电器中接入报警保护电路，这样就能防止电气设备及线路发生的爆炸、起火、人员伤亡、设备及线路损坏等情况。同时也保护了用电设备和人生安全。
在现实生活中，人们对用电设备的安全使用越来越疏忽，一些人们觉得的小问题的地方越是容易发生问题与事故。发生时总是手忙脚乱的，不知所措，从而导致用电设备受到损坏和威胁到我们的人身安全，如果我们在电路中加入报警保护电路，让用电设备来提醒我们，这样我们就可以减少用电设备对人体的伤害，我们也不用提心吊胆的使用着用电设备。
本课题的设计是根据目前用电状况制作的用电保护装置，它可以保护用电设备在电压异常的情况下起保护作用，使用电设备在一定的电压范围内正常工作。当输出电压高于或低于保护器的正常电压时，保护器就会发出报警及迅速地切断负载电源，使用电设备不会受到电压波动而性能受到影响或破坏，这样既可以达到保护用电设备还可以保护人身安全。当电压恢复正常时，保护器就会自动接通电源，恢复供电，实现自动化控制。具有很强的使用性，操作简单方便，性能稳定可靠等功能。
经过一系列的推理认证，和进行一系列的分析比较和实验，确立以下比较合理的方案如图2-1所示。
图2-1 方案设计图
本课题是当电压低于180V或高于250V时利用交流变压输出端点模拟电压的变化。让用电设备处在20V和15V模拟电压的波动下超出正负10%的电压状态下来控制电路的正常工作，使用电设备通过整流滤波电路整流与滤波，将输出的不同电压让比较器进行比较，在通过判别电路来判别出所用的电压让放大电路进行放大，最后由执行电路来执行和完成，最终让报警保护器工作，保护用电设备和人生安全。
三、电路工作原理及说明
(一)设计思想
该课题是电压在异常的情况下起保护作用，使用者在使用用电设备时，保证用电设备在一定的电压范围内正常工作。当输出的电压超过或低于保护器的正常工作电压时，保护器就会工作而发出报警及迅速地切断负载电源，使用电设备不会受到电压波动而性能受到影响或破坏。当电压恢复正常时，保护器就会自动接通电源，恢复供电。
在正常情况下，当电压在安全电压附近的时候，电路正常工作，发光二极管不亮，蜂鸣器也不响。当电压大于安全电压（即过压）与电压低于安全电压（即欠压）或电压掉电时，输入的电压经过整流滤波稳压后和安全电压相比判断出电压的大小，让用电设备做出提醒，报警器工作，发光二极管亮，蜂鸣器响，提示工作人员进行必要的措施，防止不必要的损失和造成人身安全。
本课题用到的二极管、电阻、电容、集成运放等都是我们所学的模拟电子线路设计中常用的器件，电路简单易懂，可读性强，制作简单，经济实用。从元器件的选择到电路的整体设计都考虑了元器件的规格与成本，所以从总体看，该课题的设计遵循了性价比比较高的原则。该方案所增加的蜂鸣器，不仅可以用指示灯（即发光二极管）对电路工作在过压或是欠压的具体情况下进行报警，而且在过压或欠压时蜂鸣器也会发出声音，因而提示报警电路的工作正常与否。另外该课题的设计用到了LM7805与LM7812稳压器，使该课题的设计检测更精确。
(二)电路原理分析
本课题设计的原理图如图3-1所示，当输入电源电压正常的范围时，Y1A输入的是高电平，Y1B输入的是低电平，这时的发光二极管LED及振荡发生电路Y1C,Y1D和喇
一、前言 1
二、方案设计与论证 2
三、电路工作原理及说明 3
(一)设计思想 3
(二)电路原理分析 3
(三)选用的电压 4
(四)整流滤波稳压电路 4
1.整流滤波 5
2.稳压电路 6
(五)比较器电路 8
(六)执行电路 9
1.扬声器模块 9
2.LED灯模块 10
3.控制继电器模块 11
四、调试 12
总结 12
参考文献 13
附录1：元件清单 14
附录2：总原理图 15
附录2：实物图 16
一、前言
随着微控技术的日益完善和发展和，用电设备越来越大型化，使用也越来越危险。用电设备通常工作至三相电源中，电流电压使用量越来越大，而很多用电设备在使用过程中对相应提供的工作电压有着较高的要求。在现实生活中，通常电网产生的电压偏高(是指给定的瞬间输出端U与输入额定电压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，都会引起电压的急剧变动，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大幅度的波动现象。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。如果长时间给用电设备供电，则会极大的损坏用电设备。会使电器设备及线路出现短路、过负荷、接地、漏电、绝缘破坏、振荡、调整试验漏项或精度不够、安装不当、维护检修欠妥、设计先天不足、运行人员经验不足、自然条件破坏、 人为因素及其它原因导致电气设备及线路发生的爆炸、起火、人员伤亡、设备及线路损坏及由于跳闸而停电造成的经济损失和人身安全等。所以在用电设备使用中，会加入相应的保护电路，以保证用电设备在正常的供电状态下使用。当供电线路出现过、欠压时，保护电路进行有效保护，从而确保用电设备安全正常运行。
在当今社会人们的生活水平不断的提高，电的使用也日益广泛，并已经深入到生活和生产的各个领域当中。随之而来的安全用电问题越来越受到人们的关注，如绝缘垫和绝缘台 绝缘垫、绝缘手套和绝缘靴等物品已经远远的满足不了人们的需
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
人身安全等。所以在用电设备使用中，会加入相应的保护电路，以保证用电设备在正常的供电状态下使用。当供电线路出现过、欠压时，保护电路进行有效保护，从而确保用电设备安全正常运行。
在当今社会人们的生活水平不断的提高，电的使用也日益广泛，并已经深入到生活和生产的各个领域当中。随之而来的安全用电问题越来越受到人们的关注，如绝缘垫和绝缘台 绝缘垫、绝缘手套和绝缘靴等物品已经远远的满足不了人们的需求。越来越多的保护设备也随着出现，所以，我们研发出了一种有较高保护作用的保护器，这对个人的人身安全和用电设备保护起到了极大的防御和保护作用。采用扬声器、LED灯和继电器拥有多重保障，不用担心自己在使用用电设备时发生触电事故和电器发生爆炸等情况。所以电源欠压过压报警保护器一经推广便引起了极大的反响。
二、方案设计与论证
现实生活中电器设备及线路经常出现事故，大部分由于短路、过负荷、接地、漏电、绝缘破坏、安装不当等导致电气设备及线路发生漏电、线路损坏和由于跳闸而停电造成。常常会造成经济损失和威胁到人们的人身安全。如果在电器中接入报警保护电路，这样就能防止电气设备及线路发生的爆炸、起火、人员伤亡、设备及线路损坏等情况。同时也保护了用电设备和人生安全。
在现实生活中，人们对用电设备的安全使用越来越疏忽，一些人们觉得的小问题的地方越是容易发生问题与事故。发生时总是手忙脚乱的，不知所措，从而导致用电设备受到损坏和威胁到我们的人身安全，如果我们在电路中加入报警保护电路，让用电设备来提醒我们，这样我们就可以减少用电设备对人体的伤害，我们也不用提心吊胆的使用着用电设备。
本课题的设计是根据目前用电状况制作的用电保护装置，它可以保护用电设备在电压异常的情况下起保护作用，使用电设备在一定的电压范围内正常工作。当输出电压高于或低于保护器的正常电压时，保护器就会发出报警及迅速地切断负载电源，使用电设备不会受到电压波动而性能受到影响或破坏，这样既可以达到保护用电设备还可以保护人身安全。当电压恢复正常时，保护器就会自动接通电源，恢复供电，实现自动化控制。具有很强的使用性，操作简单方便，性能稳定可靠等功能。
经过一系列的推理认证，和进行一系列的分析比较和实验，确立以下比较合理的方案如图2-1所示。
图2-1 方案设计图
本课题是当电压低于180V或高于250V时利用交流变压输出端点模拟电压的变化。让用电设备处在20V和15V模拟电压的波动下超出正负10%的电压状态下来控制电路的正常工作，使用电设备通过整流滤波电路整流与滤波，将输出的不同电压让比较器进行比较，在通过判别电路来判别出所用的电压让放大电路进行放大，最后由执行电路来执行和完成，最终让报警保护器工作，保护用电设备和人生安全。
三、电路工作原理及说明
(一)设计思想
该课题是电压在异常的情况下起保护作用，使用者在使用用电设备时，保证用电设备在一定的电压范围内正常工作。当输出的电压超过或低于保护器的正常工作电压时，保护器就会工作而发出报警及迅速地切断负载电源，使用电设备不会受到电压波动而性能受到影响或破坏。当电压恢复正常时，保护器就会自动接通电源，恢复供电。
在正常情况下，当电压在安全电压附近的时候，电路正常工作，发光二极管不亮，蜂鸣器也不响。当电压大于安全电压（即过压）与电压低于安全电压（即欠压）或电压掉电时，输入的电压经过整流滤波稳压后和安全电压相比判断出电压的大小，让用电设备做出提醒，报警器工作，发光二极管亮，蜂鸣器响，提示工作人员进行必要的措施，防止不必要的损失和造成人身安全。
本课题用到的二极管、电阻、电容、集成运放等都是我们所学的模拟电子线路设计中常用的器件，电路简单易懂，可读性强，制作简单，经济实用。从元器件的选择到电路的整体设计都考虑了元器件的规格与成本，所以从总体看，该课题的设计遵循了性价比比较高的原则。该方案所增加的蜂鸣器，不仅可以用指示灯（即发光二极管）对电路工作在过压或是欠压的具体情况下进行报警，而且在过压或欠压时蜂鸣器也会发出声音，因而提示报警电路的工作正常与否。另外该课题的设计用到了LM7805与LM7812稳压器，使该课题的设计检测更精确。
(二)电路原理分析
本课题设计的原理图如图3-1所示，当输入电源电压正常的范围时，Y1A输入的是高电平，Y1B输入的是低电平，这时的发光二极管LED及振荡发生电路Y1C,Y1D和喇
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