電冰箱保護(hù)器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文是在分析了目前國(guó)內(nèi)外電冰箱保護(hù)器的研究進(jìn)展與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種集過(guò)壓、欠壓、雙延時(shí)保護(hù)及漏電提醒于一體的多功能電冰箱保護(hù)器。文中首先探討了冰箱保護(hù)器的價(jià)值和發(fā)展?fàn)顩r，并提出了設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和要求。然后分析了電網(wǎng)過(guò)、欠壓或突然斷電時(shí)，壓縮機(jī)受到的影響，并根據(jù)其工作原理，繪制電路原理圖，并且進(jìn)行元器件的選擇和計(jì)算以及電路

2、的調(diào)試。最后進(jìn)行分析總結(jié)，并寫(xiě)出該設(shè)計(jì)的參考文獻(xiàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 電冰箱保護(hù)器；過(guò)壓；欠壓；延時(shí)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This article is the analysis of the refrigerator at home and abroad protector o

3、f progress and status, based on the design of a set of over voltage, under voltage and delay protection in one integrated intelligent refrigerator protector. In the first part of the refrigerator to protect the value and

4、 development of devices and put forward the main tasks of design and content. Then analyzes the power-off, under voltage, and a sudden power failure, the compressor will be affected by their work in ac</p><p&g

5、t;　　Keywords: Refrigerator；Protector；power-off voltage; under voltage；Simulati</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><

6、;p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外保護(hù)器的發(fā)展?fàn)顩r2</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求2</p><p>　　1.3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p>　　1.3.2 本課題研究的技術(shù)要求3

7、</p><p><b>　　本章小結(jié)3</b></p><p>　　第2章 方案論證4</p><p>　　2.1 系統(tǒng)基本方案選擇和論證4</p><p>　　2.1.1 整流電路的選擇方案和論證4</p><p>　　2.1.2 濾波電路的選擇方案和論證4</p>&

8、lt;p>　　2.1.3 取樣電路的選擇方案和論證5</p><p>　　2.1.4 延時(shí)電路的選擇方案和論證5</p><p>　　2.2 電路設(shè)計(jì)最終方案確定5</p><p>　　2.2.1 方框原理圖5</p><p><b>　　本章小結(jié)7</b></p><p>　　第

9、3章 系統(tǒng)單元電路的設(shè)計(jì)與分析8</p><p>　　3.1 整流電路8</p><p>　　3.1.1 單相橋式整流電路8</p><p>　　3.1.2 主要性能指標(biāo)9</p><p>　　3.2 濾波電路9</p><p>　　3.3 穩(wěn)壓電路10</p><p>　　3.3.

10、1 穩(wěn)壓二極管10</p><p>　　3.3.2 7809穩(wěn)壓器11</p><p>　　3.4 電壓取樣鑒別電路11</p><p>　　3.5 驅(qū)動(dòng)電路12</p><p>　　3.6 延時(shí)電路13</p><p><b>　　本章小結(jié)14</b></p><

11、p>　　第4章 整機(jī)工作原理15</p><p>　　4.1 過(guò)壓、欠壓、斷電運(yùn)行狀態(tài)分析15</p><p>　　4.2 整機(jī)工作原理分析16</p><p>　　4.3 電路各元器件的作用17</p><p>　　4.4 各元器件的選擇與計(jì)算18</p><p><b>　　本章小結(jié)21

12、</b></p><p>　　第5章 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試22</p><p>　　5.1 系統(tǒng)的安裝22</p><p>　　5.1.1 辨認(rèn)與測(cè)量元器件22</p><p>　　5.1.2 焊接體會(huì)22</p><p>　　5.2 電路的調(diào)試22</p><p>　　5.3

13、 調(diào)試中的問(wèn)題23</p><p>　　5.4 使用CMOS芯片注意事項(xiàng)23</p><p><b>　　本章小結(jié)24</b></p><p><b>　　結(jié) 論25</b></p><p><b>　　致 謝26</b></p><p>

14、<b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p>　　附錄1 中文參考資料28</p><p>　　附錄2 英文參考資料30</p><p>　　附錄3 整機(jī)原理圖33</p><p>　　附錄4 元器件表34</p><p><b>　　第1章 緒論</b><

15、;/p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　家用電器保護(hù)器是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件。它是跨行業(yè)、量大、面廣、節(jié)能效果顯著的節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品。幾乎滲透到所有用電領(lǐng)域，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防建設(shè)及人民生活正常生產(chǎn)和安全工作的重要保證，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和節(jié)能事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。 </p><p>　　來(lái)自中國(guó)家電行

16、業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，目前中國(guó)冰箱、冰柜的總產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)，而這兩種家電產(chǎn)品全球總產(chǎn)量不過(guò)7000萬(wàn)臺(tái)左右，中國(guó)冰箱業(yè)的產(chǎn)能已經(jīng)占了全球的“半壁江山”。外國(guó)巨頭在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張和國(guó)內(nèi)企業(yè)持續(xù)不斷擴(kuò)大的產(chǎn)能，使中國(guó)冰箱市場(chǎng)的發(fā)展日趨成熟。但是，從我國(guó)目前的供電情況來(lái)看，電網(wǎng)設(shè)備還不夠完善，供電電壓不太穩(wěn)定，電壓波動(dòng)值可能超出電冰箱的允許范圍（我國(guó)規(guī)定供電電壓穩(wěn)定度應(yīng)該在正負(fù)百分之十），而且局部斷電又時(shí)有發(fā)生，根據(jù)以上種種原因就應(yīng)運(yùn)而

17、生了電冰箱的自動(dòng)保護(hù)器。</p><p>　　電冰箱的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在一定的電壓范圍內(nèi)才能正常工作，供電電壓過(guò)高或過(guò)低很容易導(dǎo)致繞組線圈燒毀；另外，當(dāng)電冰箱正在工作時(shí)突然斷電而又立即通電時(shí)，電冰箱的壓縮機(jī)所承受的啟動(dòng)電流要比正常啟動(dòng)電流大好幾倍，導(dǎo)致壓縮泵內(nèi)壓力很高，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)荷過(guò)載，也容易燒毀電機(jī)。因此，電冰箱需要一個(gè)保護(hù)器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)。</p><p>　　另外，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)運(yùn)

18、行的1KW-320KW低壓電動(dòng)機(jī)數(shù)量為6000萬(wàn)臺(tái)，占電網(wǎng)用電量的70%以上，是工農(nóng)業(yè)及商業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)力設(shè)備。全國(guó)每年燒毀電動(dòng)機(jī)數(shù)量約300萬(wàn)臺(tái)，容量為10億千瓦，每年僅電動(dòng)機(jī)在燒毀過(guò)程中就耗電為數(shù)億萬(wàn)度，修理費(fèi)高達(dá)數(shù)100億元左右，造成停工停產(chǎn)損失竟達(dá)數(shù)100億元。僅上述費(fèi)用不算，還會(huì)造成電機(jī)修理后功率下降，耗電量大，性能變差直接影響企業(yè)正常生產(chǎn)。并且《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》也頒布了有關(guān)規(guī)定。綜上所述，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器不僅

19、能保證工農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，而且在節(jié)能事業(yè)中也有著重要意義。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外保護(hù)器的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　從時(shí)間上劃分，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的發(fā)展大致可劃分為三代:</p><p>　　第一代是以傳統(tǒng)的機(jī)電式繼電器為主，包括:熔斷器、熱繼電器、電動(dòng)機(jī)保護(hù)用自動(dòng)開(kāi)關(guān)及雙金屬片式溫度繼電器等。主要缺點(diǎn)在于只適用于電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，而

20、不能用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。</p><p>　　第二代是采用電子元件和中小規(guī)模集成電路的電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。它包括電子式電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器及電子式溫度繼電器等等。電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置是隨著電子技術(shù)的速發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。</p><p>　　電子式電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置是由電子元器件組成，不存在機(jī)械誤差和磨損,因此，動(dòng)作速度快、精度和靈敏度高，壽命較長(zhǎng)，耐沖和振動(dòng)，整定簡(jiǎn)便。但仍存在著擴(kuò)展功能不夠靈活

21、，保護(hù)特性不易改變，靈敏度及電流的整定范圍受到硬件的限制和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控不夠完善等一些缺陷。</p><p>　　第三代是采用微處理器的智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于微機(jī)通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外一些公司又提出了兼有監(jiān)控、保護(hù)功能的智能化保護(hù)器。它能與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行雙向通訊，形成監(jiān)控、保與信息網(wǎng)絡(luò);也能監(jiān)視電動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行參數(shù)，不但能測(cè)量當(dāng)前數(shù)據(jù)，并能對(duì)過(guò)去的運(yùn)參數(shù)及故障情況做出統(tǒng)計(jì)

22、，幫助操作人員做出決策定以減少線路和設(shè)備的停機(jī)和維修間。大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</p><p>　　1.3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　傳統(tǒng)人們?cè)谟秒姇r(shí)會(huì)因技術(shù)故障、人為故障、設(shè)備老化、質(zhì)量低劣、自然災(zāi)害等引起的電壓過(guò)高過(guò)低、停電再來(lái)電而燒毀電器，甚至因此發(fā)生火災(zāi)的問(wèn)題，造成了人身的危害和資金的浪費(fèi)。為了避免上

23、述危險(xiǎn)的發(fā)生，我們應(yīng)該給電冰箱配備一個(gè)冰箱保護(hù)器，該保護(hù)器能夠在電網(wǎng)電壓過(guò)壓或欠壓情況下，使電冰箱供電系統(tǒng)停止供電，電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后自動(dòng)恢復(fù)供電；當(dāng)電冰箱正在工作時(shí)，一旦電源中斷立即又恢復(fù)供電，要使其在3分鐘之后才恢復(fù)供電。</p><p>　　本保護(hù)器的設(shè)計(jì)需要考慮下面幾個(gè)方面的問(wèn)題:</p><p>　　(1)合適性 由于保護(hù)器的種類(lèi)繁多，加之不同廠家生產(chǎn)的電機(jī)也有差別。因此，能型

24、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器應(yīng)該有較好的適應(yīng)性，即通過(guò)簡(jiǎn)單方便的設(shè)置就可使保護(hù)器不同的保護(hù)特性的要求。</p><p>　　(2)正確性 為了充分發(fā)揮電機(jī)自身的過(guò)載能力，同時(shí)還要對(duì)電機(jī)進(jìn)行有效保護(hù)。要求保護(hù)器的動(dòng)作要準(zhǔn)確。不準(zhǔn)確的動(dòng)作或造成電機(jī)的損壞，或不能充分發(fā)揮的過(guò)載能力，造成不必要的跳閘斷電，影響生產(chǎn)。</p><p>　　(3)保障性 這一方面要求保護(hù)器在無(wú)故障時(shí)不能產(chǎn)生誤動(dòng)作，而在故障發(fā)

25、生不能拒絕動(dòng)作，特別是在過(guò)壓、欠壓和突然斷電時(shí)。要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確、可靠地完成規(guī)定的保護(hù)功能，并且，設(shè)計(jì)的合理性以及制造時(shí)的工藝保證是非常重要的。</p><p>　　1.3.2 本課題研究的技術(shù)要求</p><p>　　1、當(dāng)電網(wǎng)電壓高于240V和低于180V時(shí)，自動(dòng)切斷電源。</p><p>　　2、具有瞬間斷電保護(hù),瞬間超壓保護(hù)，瞬間欠壓保護(hù)功能。<

26、/p><p>　　3、具有延時(shí)3分鐘再通電功能。</p><p>　　4、具有箱體漏電顯示功能。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章為緒論，主要介紹電冰箱保護(hù)器的課題背景，簡(jiǎn)介家用電器保護(hù)器是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件以及良好的商業(yè)前景。其次介紹國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，列舉電動(dòng)機(jī)保護(hù)器三代的發(fā)

27、展，最后介紹本課題的主要任務(wù)和需要完成的技術(shù)要求。</p><p><b>　　第2章 方案論證</b></p><p>　　2.1 系統(tǒng)基本方案選擇和論證</p><p>　　2.1.1 整流電路的選擇方案和論證</p><p><b>　　方案一</b></p><p>

28、　　采用單向半波整流電路，是利用二極管的單向?qū)щ娦?，使變壓器二次交流電壓變換成負(fù)載兩端的單向脈動(dòng)電壓，達(dá)到了整流的目的。因?yàn)檫@種電路只有在交流電壓的半個(gè)周期內(nèi)才有電流流過(guò)負(fù)載，所以成為單向半波整流電路。半波整流電路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用元器件少。但也有明顯的缺點(diǎn)：輸出波形脈動(dòng)大；直流成分比較低；變壓器有半個(gè)周期不導(dǎo)電，利用率低；變壓器電流含直流成分，容易飽和。所以只能用在電流較小，要求不高的場(chǎng)合。</p><p>

29、;<b>　　方案二 </b></p><p>　　針對(duì)半波整流的缺點(diǎn)，下面介紹單相橋式整流電路。橋式整流電路在同樣的變壓器二次電壓作用之下，輸出的波形所包含的面積是半波整流電路的兩倍，因此其平均值也是半波整流電路的兩倍，橋式整流電路輸出電壓的脈動(dòng)成分也比整流時(shí)下降了。</p><p>　　所以選擇了單相橋式整流電路。</p><p>　　2.

30、1.2 濾波電路的選擇方案和論證</p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　采用電感濾波電路，是由于電感有阻止其電流變化的特點(diǎn)，因此，在負(fù)載回路中串聯(lián)一個(gè)電感，將使負(fù)載上的電流波形比較平滑。但是由于電感濾波輸出電壓較低，另外，由于采用電感，會(huì)比較笨重，通常用于功率比較大的電源中。</p><p><b>　　方案

31、二</b></p><p>　　采用電容濾波電路，因其適用小電流負(fù)載，而且外特性比較軟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而常常被采用。</p><p>　　所以在本設(shè)計(jì)種采用電容濾波電路。</p><p>　　2.1.3 取樣電路的選擇方案和論證</p><p><b>　　方案一</b></p><p>

32、;　　直接采用非門(mén)電容、電阻、電位器和二極管組成的采樣電路雖然是最簡(jiǎn)單的采樣電路，但是它所用元器件比較多，電路比較復(fù)雜，調(diào)節(jié)電路也比較麻煩。</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　采用由比較器組成的差分比較電路電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便調(diào)試，克服了方案一采樣電路的缺點(diǎn)。</p><p>　　所以本設(shè)計(jì)中采用差分比較電路。<

33、;/p><p>　　2.1.4 延時(shí)電路的選擇方案和論證</p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　采用由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，具有很穩(wěn)定的延時(shí)作用，精度也比較高。很適合用做延時(shí)器件。但是本設(shè)計(jì)中由于采用了差分比較電路，而且每部分延時(shí)都要用LED燈顯示出來(lái)，用555定時(shí)器會(huì)在硬件連接上很有困難。</p>

34、<p><b>　　方案二</b></p><p>　　采用最簡(jiǎn)單的RC延時(shí)電路，有很大的靈活性，電路簡(jiǎn)單，原理容易理解。而且能夠克服方案一中所提到的不足。</p><p>　　所以本設(shè)計(jì)中RC延時(shí)電路。</p><p>　　2.2 電路設(shè)計(jì)最終方案確定</p><p>　　根據(jù)上面的分析，我們?cè)O(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)

35、的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示。</p><p>　　2.2.1 方框原理圖</p><p>　　圖2-1 硬件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　2.2.2 方框圖的工作原理</p><p><b>　　1、總體的設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　保護(hù)電路通過(guò)對(duì)所供電設(shè)備電壓進(jìn)行取樣檢測(cè)，

36、如電壓出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓現(xiàn)象時(shí)(過(guò)壓、欠壓值可根據(jù)所需設(shè)定)，保護(hù)電路內(nèi)部執(zhí)行繼電器延時(shí)，釋放(保護(hù)電路在正常工作時(shí)無(wú)過(guò)壓、欠壓情況下內(nèi)部執(zhí)行繼電器呈吸合狀態(tài))，從而達(dá)到對(duì)用電設(shè)備的保護(hù)。外加功能是能將現(xiàn)象由LED發(fā)光管顯示出來(lái)。用來(lái)引起人們的注意。</p><p>　　2、電路框圖各部分功能與作用</p><p>　　(1) 電源電路。主要由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成,功能是把

37、輸入電壓轉(zhuǎn)化成電路所需要的標(biāo)準(zhǔn)電壓。</p><p>　　(2) 漏電顯示電路。此部分主要實(shí)現(xiàn)當(dāng)電冰箱外殼帶電時(shí)，是發(fā)光二極管顯示報(bào)警功能。</p><p>　　(3) 采樣電路。此部分由滑動(dòng)變阻器組成，功能是實(shí)現(xiàn)過(guò)壓采樣和欠壓采樣。 </p><p>　　(4) 反相器。由非門(mén)組成，其功能是是實(shí)現(xiàn)電壓反相。</p><p>　　(5) 滯回

38、比較器。滯回比較器又稱(chēng)施密特觸發(fā)器，此部分電路采用集成運(yùn)放和電阻構(gòu)成,其功能是用來(lái)檢測(cè)電源的過(guò)壓和欠壓，提高抗干擾能力，因此當(dāng)電網(wǎng)電壓在上限電壓或下限電壓附近波動(dòng)時(shí)，電冰箱的電源不至于頻繁的通、斷電。</p><p>　　(6) 控制門(mén)電路。整個(gè)電路有主要有兩個(gè)控制門(mén)電路,由與門(mén)和非門(mén)構(gòu)成。既可整流又可電平保護(hù)。</p><p>　　(7) 瞬間斷電保護(hù)電路。主要是延時(shí)電路由電阻和電容并聯(lián)

39、構(gòu)成，使電冰箱保護(hù)器具有瞬間斷電保護(hù)，瞬間超壓保護(hù)，瞬間欠壓保護(hù)的能力。</p><p>　　(8) 電壓比較器。主要由運(yùn)算電路組成，用于比較兩端的電壓。</p><p>　　(9) 驅(qū)動(dòng)電路。主要由二極管、三極管和繼電器組成。用于實(shí)現(xiàn)電冰箱的通斷電。</p><p>　　(10) 延時(shí)通電保護(hù)。此電路主要由電壓比較器，延時(shí)電路，基準(zhǔn)電壓構(gòu)成。其功能是實(shí)現(xiàn)3分鐘延時(shí)

40、。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)方案的選擇，把電路分成幾部分來(lái)分別討論，已達(dá)到簡(jiǎn)化電路的目的。通過(guò)多方面的比較選出合理的方案。在選擇中注意方式方法，針對(duì)不同的模塊選擇的標(biāo)準(zhǔn)是不同的。通過(guò)方案選擇最終確定電路的整體思路，將分立的各個(gè)模塊綜合在一起最后得到整體電路。</p><p>　　第3

41、章 系統(tǒng)單元電路的設(shè)計(jì)與分析</p><p><b>　　3.1 整流電路</b></p><p>　　由于各種電器設(shè)備內(nèi)部均是由不同種類(lèi)的電子電路組成，電子電路正常工作需要直流電源，而電網(wǎng)供給用戶的是50HZ的交流電，所以需要利用具有單向?qū)щ娞匦缘陌雽?dǎo)體器件把交變的電流轉(zhuǎn)化為直流電。提供直流電的設(shè)備稱(chēng)為直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源可以交流輸入電壓變成穩(wěn)定不變的直流電壓

42、。</p><p>　　3.1.1 單相橋式整流電路</p><p>　　橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二管管連接成“橋”式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。</p><p>　　基本原理就是利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⒔涣麟娮儞Q成一個(gè)方向流動(dòng)的電流，讓交流電的正半周到來(lái)時(shí)順利通過(guò)二極管，當(dāng)交流電的負(fù)半周到

43、來(lái)時(shí)二極管反向截止，則不能通過(guò)，如此循環(huán)，就形成一個(gè)方向電流。如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 橋式整流電路</p><p>　　橋式整流的工作原理如下：</p><p>　　整流電路在工作時(shí)，電路中的四只二極管都是作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用，根據(jù)圖所示可知；當(dāng)正半周時(shí)，對(duì)加正向電壓，二極管導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周；當(dāng)負(fù)半周時(shí)，二極管加反向電壓，管導(dǎo)通，

44、在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。但是無(wú)論在正半周還是負(fù)半周，流過(guò)R1中的電流方向都是一致的，在整個(gè)周期內(nèi)，四只二極管輪流導(dǎo)通和截止，在負(fù)載上得到了單一方向的脈動(dòng)直流電壓和電流。</p><p>　　3.1.2 主要性能指標(biāo)</p><p>　　整流電路的性能指標(biāo)常用兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量：一個(gè)是反映轉(zhuǎn)換關(guān)系的，用整流輸出電壓的平均值來(lái)表示；另一個(gè)是用輸出的平均電流來(lái)表示。</p>

45、<p><b>　　3.2 濾波電路</b></p><p>　　濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C,或是與負(fù)載串聯(lián)電感器L,以及由電容、電感組成的各種復(fù)式濾波電路。</p><p>　　交流電經(jīng)過(guò)二極管整流之后，方向單一了，但是大小（電流強(qiáng)度）還是處在不斷變化中。這種脈動(dòng)直流一般是不能直接用來(lái)給集成電

46、路供電的。要把脈動(dòng)直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。換句話說(shuō)，濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波形成分盡可能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的直流電，使其更接近于直流。本設(shè)計(jì)采用單相橋式整流電容濾波電路，電路如圖3-2所示：</p><p><b>　　圖3-2 濾波電路</b></p><p><b>　　電路工作原理如下：&

47、lt;/b></p><p>　　設(shè)電容C上初始電壓為零。接通電源時(shí)U2由零逐漸增大，二極管D1,D3,正偏導(dǎo)通，此時(shí)U2經(jīng)過(guò)二極管D1，D3向負(fù)載RL提供電流同時(shí)向電容C充電，因充電時(shí)間常數(shù)很小，電容C上電壓很快達(dá)到U2的峰值，即UC=U2。U2達(dá)到最大值以后，按正弦規(guī)律下降，當(dāng)U1﹤UC時(shí)，D1，D3的正極點(diǎn)低于負(fù)極電位，所以D1，D3截止，電容只能通過(guò)負(fù)載RLC放電，放電時(shí)間常數(shù)越大，放電就越慢，U0

48、的波形就越平滑。在U2的負(fù)半周，二極管D2 ，D4 正偏導(dǎo)通,U2通過(guò)D2，D4向電容C充電，使電容C上電壓很快達(dá)到 的峰值，過(guò)了該時(shí)刻以后,D2，D4因正極電位低于負(fù)極電位而截止，電容又通過(guò)負(fù)載RL放電，如此周而復(fù)始，就可以在負(fù)載上得到的脈動(dòng)直流成分大大減小的直流電壓。</p><p>　　電容濾波具有幾個(gè)特點(diǎn)：輸出電壓提高，脈動(dòng)成分減小，二極管導(dǎo)通時(shí)間大大減小。</p><p><

49、;b>　　3.3 穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　3.3.1 穩(wěn)壓二極管</p><p>　　穩(wěn)壓二極管又叫齊納二極管，此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。在這個(gè)臨界擊穿點(diǎn)上，反向電阻降低到一個(gè)很小的數(shù)值，在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，穩(wěn)壓二極管時(shí)根據(jù)擊穿電壓來(lái)分檔的，因?yàn)檫@種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用，穩(wěn)壓

50、二極管可以串聯(lián)起來(lái)以便在較高的電壓上使用，通過(guò)串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)壓電路。如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路</p><p>　　根據(jù)穩(wěn)壓二極管的特性可以在U端得到穩(wěn)定的電壓，既是穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓。</p><p>　　3.3.2 7809穩(wěn)壓器</p><p>　　7809系列為3端正穩(wěn)壓電路,TO-2

51、20封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。內(nèi)含過(guò)流、過(guò)熱和過(guò)載保護(hù)電路。帶散熱片時(shí)，輸出電流可達(dá)1A。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。7809的引腳圖如圖3-4所示：</p><p>　　圖3-4 7809引腳圖</p><p>　　3.4 電壓取樣鑒別電路</p><p>　　該電路主要由比較器、與非門(mén)、滑動(dòng)變阻器、電容和二極管組

52、成。</p><p>　　該部分電路的主要功能是當(dāng)接通電源時(shí)，電網(wǎng)電壓在正常工作狀態(tài)，正常的電網(wǎng)電壓經(jīng)取樣電阻分壓后，觸發(fā)器保持初始“1”狀態(tài)，繼電器k仍不吸合，其常閉觸點(diǎn)仍閉合，電冰箱得以繼續(xù)工作。</p><p>　　當(dāng)電網(wǎng)電壓240V或180V時(shí)，由于電網(wǎng)電壓升高或降低，使直流取樣電壓也相應(yīng)升高或降低，因而使向比較器提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)比較器比較，把信號(hào)輸送給后面的電路，最后使繼電器觸

53、點(diǎn)動(dòng)作，電冰箱斷電；當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，為延時(shí)電路輸入一個(gè)負(fù)脈沖，以便延時(shí)電路工作，使冰箱經(jīng)3分鐘才能通電。差分取樣電路如圖3-5所示：</p><p>　　圖3-5 差分取樣電路圖</p><p><b>　　3.5 驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　電路中R1、T1、D1、J組成驅(qū)動(dòng)電路。電路如圖3-6所示：</p><

54、;p>　　圖3-6 晶體管驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　工作原理：NPN晶體管驅(qū)動(dòng)時(shí)：當(dāng)晶體管T1基極被輸入高電平時(shí)，晶體管飽和，集電極變?yōu)榈碗娖剑虼死^電器線圈通電，觸點(diǎn)RL1吸合。</p><p>　　當(dāng)晶體管T1基極被輸入低電平時(shí)，晶體管截止，繼電器線圈斷電，觸點(diǎn)RL1斷開(kāi)。</p><p>　　電路中元器件作用：晶體管T1可視為控制開(kāi)關(guān)，電阻R1主要起

55、限流作用，降低晶體管T1功耗，電阻R2使晶體管T1可靠截止，二極管D1反向續(xù)流，抑制浪涌。</p><p>　　繼電器是指當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)的電器?？煞譃殡姎饬?如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類(lèi)。具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。<

56、/p><p>　　繼電器如圖3-7所示，它能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感測(cè)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；又能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“段”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分）。感測(cè)機(jī)構(gòu)把感測(cè)到的參量傳遞給中間機(jī)構(gòu)，并和整定值相比較，當(dāng)滿足預(yù)定要求時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)便工作，從而接通或斷開(kāi)電

57、路。本設(shè)計(jì)采用的是JZC-22F2,它的優(yōu)點(diǎn)是超小型、重量輕、線圈損耗功能低。</p><p>　　圖3-7 繼電器原理圖</p><p>　　作為控制元件，概括起來(lái)，繼電器有如下幾種作用：</p><p>　　1. 擴(kuò)大控制范圍。例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開(kāi)段、接通多路電路。</p><p>

58、　　2. 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。</p><p>　　3. 綜合信號(hào)。例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電時(shí)，經(jīng)過(guò)比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。</p><p>　　4. 自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)。例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)。</p><p>&l

59、t;b>　　3.6 延時(shí)電路</b></p><p>　　為防止因斷電后又立即通電而燒毀電機(jī)，因此要用延時(shí)電路。該延時(shí)電路由電阻和電容組成最簡(jiǎn)單的RC延時(shí)電路。延時(shí)時(shí)間由R與C數(shù)值決定。電路如圖3-8所示：</p><p><b>　　圖3-8 延時(shí)電路</b></p><p>　　另外，本設(shè)計(jì)采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器作為3分鐘延時(shí)電

60、路。如圖3-9所示，電阻R1、R2組成分壓電路，為運(yùn)放A1負(fù)輸入端提供偏置電壓U1，作為比較電壓基準(zhǔn)。靜態(tài)時(shí)，電容C1充電完畢，運(yùn)放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+，故A1輸出高電平。當(dāng)輸入電壓Ui變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，二極管D1導(dǎo)通，電容C1通過(guò)D1迅速放電，使U2突然 降至地電平，此時(shí)因?yàn)閁1>U2，故運(yùn)放A1輸出低電平。當(dāng)輸入電壓變高時(shí)，二極管D1截止，電源電壓R3給電容C1充電，當(dāng)C1上充電電壓大于 U1時(shí)，既U2>U1

61、，A1輸出又變?yōu)楦唠娖?，從而結(jié)束了一次單穩(wěn)觸發(fā)。顯然，提高U1或增大R2、C1的數(shù)值，都會(huì)使單穩(wěn)延時(shí)時(shí)間增長(zhǎng)，反之則縮短。</p><p>　　圖3-9 單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了單元電路的設(shè)計(jì)，整流電路及其單相整流電路，濾波電路及其電容濾波電路，穩(wěn)壓電路及其穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和

62、7809穩(wěn)壓器的應(yīng)用，電壓取樣鑒別電路及其局部電路圖，驅(qū)動(dòng)電路及其繼電器工作原理的介紹，延時(shí)電路及其工作原理。</p><p>　　第4章 整機(jī)工作原理</p><p>　　4.1 過(guò)壓、欠壓、斷電運(yùn)行狀態(tài)分析</p><p>　　電冰箱是一種間歇工作的家庭電器，在接通電源后，其壓縮電動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)、運(yùn)行、終止的反復(fù)循環(huán)過(guò)程。根據(jù)我國(guó)家用電冰箱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，電冰箱的

63、電源電壓應(yīng)在175～235V范圍內(nèi)才能保證電冰箱的正常啟動(dòng)和運(yùn)行。為什么要對(duì)電冰箱的電源條件做出規(guī)定呢？這是由于電冰箱的壓縮機(jī)作為電動(dòng)制冷器具的核心部件,其工作的安全性不僅關(guān)系到用戶的財(cái)產(chǎn)安全,而且關(guān)系到用戶的人身安全，并且壓縮機(jī)都是在負(fù)載條件下啟動(dòng)的。啟動(dòng)時(shí)要求電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，啟動(dòng)電流常可達(dá)到額定工作電流的三至七倍。在供電緊張地區(qū)或用電高峰時(shí)間里，電網(wǎng)電壓會(huì)變得很低，但有時(shí)候，電網(wǎng)電壓又會(huì)變得很高。</p><

64、p>　　如果在電源電壓低于允許的下限值的情況下啟動(dòng)，會(huì)因啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足，造成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，勢(shì)必迫使電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流成倍增長(zhǎng)，超過(guò)設(shè)計(jì)的允許的限度。電冰箱內(nèi)設(shè)的熱保護(hù)裝置對(duì)這種瞬間大電流的反應(yīng)較差，因而極易造成壓縮機(jī)繞組的燒毀。當(dāng)電源電壓高于允許的上限值的情況下啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組因電流過(guò)載也同樣會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱而破壞絕緣的現(xiàn)象，對(duì)壓縮機(jī)的壽命都是有害的，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　過(guò)壓、欠壓保護(hù)器就

65、是應(yīng)運(yùn)而生的一種輔助性電器。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)欠壓或過(guò)壓時(shí)，應(yīng)用敏感于電網(wǎng)電壓的基本特性，過(guò)壓欠壓保護(hù)器及時(shí)將電冰箱的電源切斷，以保護(hù)電冰箱免受非常規(guī)電壓的破壞。</p><p>　　在電冰箱的壓縮機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)，不允許在電源突然中斷后的短時(shí)間內(nèi)重新接通電源。因?yàn)閴嚎s機(jī)工作時(shí)，壓縮泵一側(cè)自蒸發(fā)器將低壓制冷劑蒸發(fā)抽出，經(jīng)過(guò)壓縮成為高溫高壓蒸汽，自另一側(cè)送往冷凝器，實(shí)現(xiàn)向空間排熱。兩側(cè)壓力差最大時(shí)可達(dá)到十一個(gè)大氣壓，壓縮機(jī)

66、中斷運(yùn)行后，須經(jīng)一定的時(shí)間才能恢復(fù)兩側(cè)的平衡，最好保持在五分鐘左右，確保了壓縮機(jī)在輕載狀態(tài)下起動(dòng)；倘若壓縮機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)斷電后又很快接通的情況，由于兩側(cè)存在很大的壓力差，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載很大，啟動(dòng)電流較正常值成倍增加，從而帶來(lái)燒毀電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)。</p><p>　　電冰箱在出售時(shí)，生產(chǎn)廠家一般都不配備斷電保護(hù)器，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的斷電保護(hù)器，一般也都不具備智能延遲作用。一般的斷電保護(hù)器，在電冰箱停電后復(fù)電，不管停電時(shí)間

67、多久，它都要延遲3分鐘左右才能接通電源，顯得非常機(jī)械，人們希望在剛剛斷電的最近3分鐘之內(nèi)能對(duì)電冰箱進(jìn)行保護(hù)，不允許通電，而3分鐘之后，則要求一旦來(lái)電壓縮機(jī)能馬上通電起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便在電冰箱室內(nèi)的溫度下降的最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)制冷，既能保證食物不至于變質(zhì)，又可節(jié)約電能。</p><p>　　4.2 整機(jī)工作原理分析</p><p>　　1. 未接通電源之前</p><p>　

68、　因瞬間，V6未導(dǎo)通時(shí)，J失電，J-1常閉，J-2、J-3常開(kāi)，冰箱尚未起動(dòng)。C5、C7也尚未充電。</p><p>　　2. 若網(wǎng)電壓正常范圍（180～240）V時(shí)接通電源</p><p>　　由于調(diào)試時(shí)要保證：電壓U﹤240V和U﹥180V時(shí)，U1:A的A電為高電平。U1:B的B電為低電平,U2:A的C點(diǎn)為低電平，因此過(guò)壓指示LED1和欠壓指示LED2均不亮。這時(shí)U2:A輸出“0”，U

69、2:B輸出“1”，很快對(duì)C5充電至高點(diǎn)平，U1:C輸出“1”，U2:C輸出“0”，由于剛合閘時(shí)J-1閉合，且D1:D輸出未“0”，故U3:B輸出“0”，延時(shí)燈LED3不亮。U2:D輸出“1”，一方面V6導(dǎo)通，工作指示燈LED4亮（用綠色），J得電，J-1斷開(kāi)，J-2、J-3閉合，電冰箱正常工作。另一方面V7導(dǎo)通，通過(guò)R13對(duì)C7充電至高電平,但因J-1斷開(kāi)仍由R5保證U3:B輸入為“0”。</p><p>　　3

70、．若電網(wǎng)電壓﹥240V或﹤180V</p><p>　　這時(shí)U1:A的A點(diǎn)由“1”跳為“0”（過(guò)壓）或U1:B的B點(diǎn)由“0”跳為“1”（欠壓），這時(shí)都會(huì)使U3:A輸出為“1”，且LED1亮（過(guò)壓，用紅燈）或LED2亮（欠壓用黃燈），U2:B輸出為“0”，電容C5通過(guò)R8,R9及U2:B的輸出電阻放電，當(dāng)放到一定程度時(shí)，運(yùn)放U1:C的輸出為“0”,U3:B輸出為“1”，延時(shí)指示燈LED3亮（用藍(lán)色），且V6截止，工

71、作燈LED4滅，J失電，使J-1閉合，J-2、J-3斷開(kāi)，電冰箱停止工作。</p><p>　　4．?dāng)嚯姾蠡謴?fù)正常供電時(shí)的延時(shí)保護(hù)</p><p>　　電路中設(shè)有兩處延時(shí)保護(hù)電路，一處R8、C5是組成的瞬時(shí)斷電保護(hù)，一處R14、C7是組成的延時(shí)通電3分鐘保護(hù)。其過(guò)程如下：不論是因過(guò)欠壓還是停電，這時(shí)V6截止,J-1閉合，J-2、J-3斷開(kāi)，C5、C7均處于放電，C7放電時(shí)間常數(shù)約200s。

72、如果停電時(shí)間很短（小于20ms），盡管V6載止，J失電,但因常閉頭有延時(shí)閉合功能(15～20ms)，這時(shí)J-1尚未閉合(J-2、J-3可以斷開(kāi))，U3:B一個(gè)輸入端仍為“0”，又因C5電壓不能突變，（即使稍微降一點(diǎn)，只要不低于U1:C的U-即可）這時(shí)Uc5仍大于U-，U1:C輸出仍維持“1”狀態(tài)。在20ms之內(nèi)若又恢復(fù)正常供電，U3:B輸出“0”，U2:D輸出為“1”，V6導(dǎo)通，J-2、J-3閉合，冰箱立即供電。因此，在20ms之內(nèi)，即

73、使冰箱正常工作瞬間不會(huì)停（電動(dòng)機(jī)有慣性），防止瞬間頻繁啟動(dòng)損壞壓縮機(jī)。若停電超過(guò)20ms，雖然C5很快充電至飽和，U1:C輸出為“1”，但因C7放電很慢，雖然只有3分鐘之后，U1:D同相端電壓才能低于V4管壓降0.7V，這時(shí)U1:C的輸出才變?yōu)椤?”,使輸出“0”，LED3滅，V6導(dǎo)通。20ms后若不來(lái)電，C5放電,使</p><p>　　4.3 電路各元器件的作用</p><p>　　1

74、. 電源變壓器T二極管V1、V2組成全波整流電路，C為電容濾波。W7809是三端穩(wěn)壓器，輸出+9V電壓。C2、C3為7809的輸入、輸出電容。C2是防止因輸入線過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生電感效應(yīng)而產(chǎn)生自激震蕩，C3為改善瞬態(tài)響應(yīng)，C4電容濾波，使電壓平滑。</p><p>　　2. U1:A、U1:B分別組成反相器、滯回比較器。主要是提高抗干擾能力。當(dāng)電網(wǎng)電壓在上限240V左右或180V左右波動(dòng)時(shí)，C點(diǎn)和B點(diǎn)的電平不會(huì)頻繁的在高、

75、低電平間改變而引起冰箱頻繁地通、斷電。R1、R2為電壓取樣電阻，通過(guò)調(diào)R1、R2保證兩個(gè)比較器對(duì)應(yīng)240V和180V,A點(diǎn)和B點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)換。R3和VZ組成穩(wěn)壓電路，由VZ提供兩個(gè)比較器同相端的基準(zhǔn)電壓作為與反相端電壓比較的基準(zhǔn)。</p><p>　　3. U1:C組成電壓比較器。R21為反相端基準(zhǔn)電壓，U2:B輸出的電壓與從R21取出的電壓比較，決定了U1:C輸出的電平高低。調(diào)R21使冰箱正常工作時(shí)，反相端電壓剛剛

76、稍小于同相端電壓即可。U3:A、U2:B為控制門(mén)，既可整形又可電平轉(zhuǎn)換。</p><p>　　R6、V6、V5、J組成驅(qū)動(dòng)電路。V6工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，控制J的得電和失電。V5為整流二極管，當(dāng)V6由導(dǎo)通變截止時(shí)，為J中電流提供通路，防止J線圈產(chǎn)生高自感電勢(shì)損壞三極管。</p><p>　　U2:C、U3:B、U2:D組成門(mén)控制電路，起控制和電平轉(zhuǎn)換作用。V7是電子開(kāi)關(guān)，控制C7的充放電，R13

77、為限流電阻。同時(shí)又阻止C7通過(guò)R13放電。因?yàn)楫?dāng)V6截止，到J-2斷開(kāi)有15ms間隔，C7會(huì)通過(guò)R13、R15放電。</p><p>　　UD:D為電壓比較器。+9V、R18、V4組成反相端基準(zhǔn)電壓電路，以便與同相端電壓比較。</p><p>　　R8、R9、C5組成瞬間斷電保護(hù)電路；C7、R14組成延時(shí)通電保護(hù)電路。調(diào)R21可適當(dāng)改變延時(shí)長(zhǎng)短。例如，調(diào)R21，改變U1:C的反相端電壓U-

78、大小，要保證當(dāng)瞬間停電時(shí)，C5放電時(shí)間在（15～20ms）內(nèi)，U1:D不小于U-，那么輸出就能維持“1”狀態(tài)，一旦通電V6即可導(dǎo)通，冰箱又正常工作。</p><p>　　R22、R19、V3、C6、R20、LED5組成冰箱漏電指示電路。當(dāng)冰箱外殼帶電時(shí)，交流電流通過(guò)R22、R19到地，R19上分的電壓，經(jīng)V3整流，C6濾波，由顯示電路LED5顯示。 </p><p>　　4.4 各元器件

79、的選擇與計(jì)算</p><p>　　1. LM324是四運(yùn)放集成電路，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-1，它采用14腳雙列直插塑料封裝，它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可如圖所示的符號(hào)來(lái)表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的

80、位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見(jiàn)圖4-2。由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。</p><p>　　圖4-1 LM324內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖4-2 LM324引腳圖</p><p>　　U2選用CD4069

81、六反相器，采用14腳雙列直插塑料封裝，它的內(nèi)部包含六組形式完全相同的反相器，除電源共用外，六組反相器相互獨(dú)立。引腳圖如圖4-3所示：</p><p>　　圖4-3 CD4069引腳圖</p><p>　　U3選用CD4071二輸入四或門(mén)，同樣采用14腳雙列直插塑料封裝，它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的或門(mén)，除電源共用外，四組或門(mén)相互獨(dú)立工作。引腳圖如圖4-4所示：</p>&l

82、t;p>　　圖4-4 CD4071引腳圖</p><p>　　CD4071真值表如下：Y=A+B</p><p>　　表4-1 CD4071真值表</p><p>　　2. V6選用9013或3DG6,≥80，NPN管；V1～V7選用IN4004；LED1～LED5選用3mm。LED1紅色,LED2黃色,LED3藍(lán)色,LED4綠色,LED5橙色。</p&

83、gt;<p>　　3. 繼電器J選用3A/9V的直流繼電器，一個(gè)常閉，兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)。</p><p>　　4. 電源變壓器選用220V/12V-3W。</p><p>　　5. 穩(wěn)壓器VZ選用2CW105（7V）。</p><p>　　6. 電解電容：C1一般選用2200UF/25V；C4為220UF/25V；C5、C6、C7選用100UF/25V。非

84、電解電容：C2選用0.33UF；C3選用0.1UF。。</p><p>　　7. 電位器：R1、R2、R21選用15KΩ/2W電位器。</p><p>　　8. LED的限流電阻R6、R7、R12、R15、R20算法如下：設(shè)發(fā)光管UD=2V,ID=5mA，CMOS門(mén)輸出高電平UH=9V,</p><p>　　R=(UH-UD)/ID=(9-2)V/5V=1.4KΩ/

85、0.25W</p><p>　　R3=(9-7)K/10K=0.2K,選用200Ω/0.25W。</p><p>　　9. VZ的限流電阻R3：取Iz=10mA, R3=(9-7)K/10K=0.2K,選用200Ω/0.25W。</p><p>　　10. R4、R10選用200Ω/0.25W；R5、R11選用200Ω/0.25W。</p><p

86、>　　11. R18:設(shè)二極管V4中電流ID=1mA,R18=(9-0.7)/1=8.3KΩ/0.25W。</p><p>　　12. R13/R14的選用：R13主要是為VD提供充電通路，當(dāng)C7充到飽和時(shí)即使V7截止也無(wú)妨。設(shè)電流為1mA，當(dāng)為初始值0V時(shí)，</p><p>　　R13=UH/ID=9V/1Ω</p><p>　　取10KΩ/0.25W。R1

87、4要求C7放電200S，即3～5分鐘。R14×C7=200S,取4倍則R14×C7=50S,由于C7選100UF,故R14=500KΩ。</p><p>　　13. R16的選擇：</p><p>　　設(shè)V6基極電流IB=0.8mA,</p><p>　　R16=(UH-UBE)/IB=(9-0.7)/0.8≈10KΩ</p>&l

88、t;p>　　故選10KΩ/0.25W。</p><p>　　14. R8、R9的選擇：R8是的放電電阻（C5通過(guò)R8、R9輸出電阻放電），R8只要能維持C5時(shí)，在20ms之內(nèi)，Uc5不小于U1:C反相端電壓U-即可?？蛇xR8=1KΩ/0.25W。R9的作用是停電時(shí)，U2:B截止，也為C5提供放電通路，使恢復(fù)初始狀態(tài)。R9可選10KΩ/0.25W。</p><p>　　15. 漏電顯示

89、電路中的電路R9、R22:為了使LED顯示電路統(tǒng)一起見(jiàn)，R20與LED5兩端電壓也按高電平9V設(shè)計(jì)，由于V3為半波整流，C6濾波，為此V3的輸入交流電壓有效值即R19兩端電壓應(yīng)近似為9V。選R22=10KΩ/0.25W，根據(jù)220V×(R19/R22+R19)，從而可選R19為1KΩ/0.25W。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>

90、;　　本章小結(jié)主要介紹了整機(jī)原理圖，整機(jī)工作原理的說(shuō)明，電路中各元器件的作用，最后分析了如何選擇該電路原件，例如：與非門(mén)、電阻、電容等等。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求和元器件的特性對(duì)各元件進(jìn)行計(jì)算，選擇它們的數(shù)值。 </p><p>　　第5章 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試</p><p><b>　　5.1 系統(tǒng)的安裝</b></p><p>　　5.1.1 辨認(rèn)

91、與測(cè)量元器件</p><p>　　學(xué)會(huì)了怎樣利用色環(huán)來(lái)讀電阻，然后用萬(wàn)用表來(lái)驗(yàn)證讀數(shù)和實(shí)際情況是否一致，再將電阻別在紙上，標(biāo)上數(shù)據(jù)，以提高下一步的焊接速度。</p><p>　　學(xué)會(huì)了怎樣測(cè)量二極管及怎樣辨認(rèn)二極管的“+”，“-”極。</p><p>　　學(xué)會(huì)了怎樣利用萬(wàn)用表測(cè)量三極管的放大倍數(shù)，怎樣辨認(rèn)三極管的“b”,“e”,“c”的三個(gè)管腳。</p>

92、<p>　　學(xué)會(huì)了電容的辨認(rèn)及讀數(shù)，“╫”表示瓷片電容，不分“+”、“-”極；“┥┣+”表示電解電容（注意：電解電容的長(zhǎng)腳為“+”，短腳為“-”）。</p><p>　　5.1.2 焊接體會(huì)</p><p>　　焊接最需要注意的是焊接的溫度和時(shí)間，焊接時(shí)要使電烙鐵的溫度高于焊錫，但是不能太高，以烙鐵接頭的松香剛剛冒煙為好，焊接的時(shí)間不能太短，因?yàn)槟菢雍更c(diǎn)的溫度太低，焊點(diǎn)融化不

93、充分，焊點(diǎn)粗糙容易造成虛焊，而焊接時(shí)間長(zhǎng)，焊錫容易流淌，使元件過(guò)熱，容易損壞，還容易將印刷電路板燙壞，或者造成焊接短路現(xiàn)象。在焊接前要檢查好元器件是否完好并布置好元件位置，要注意焊接順序，焊接時(shí)對(duì)照電路圖防止焊錯(cuò)。</p><p><b>　　5.2 電路的調(diào)試</b></p><p>　　按照電路原理圖所示的電路結(jié)構(gòu)與元器件實(shí)際尺寸，設(shè)計(jì)印制電路板，并裝焊好元器件。

94、調(diào)試時(shí)，首先在輸入端加240的交流電，調(diào)整電位器R2，使A點(diǎn)的電位正好從高電平變?yōu)榈碗娖?。然后在輸入端?78的交流電，使B點(diǎn)電位正好從低電平變?yōu)楦唠娖?，調(diào)整R21能適當(dāng)改變延時(shí)的長(zhǎng)短。二極管V7的作用阻止C7通過(guò)R13放電，因?yàn)槔^電器J失電到觸點(diǎn)J-2斷開(kāi)的時(shí)間約15ms。如果設(shè)有V7，在這15ms時(shí)間里，電容器C7將通過(guò)R13、R15等很快放電，不能起到二次延時(shí)保護(hù)作用。V5是繼電器線圈的續(xù)流二極管。另外，R22、R19二極管V3組

95、成了漏電顯示電路，當(dāng)電冰箱外殼帶電時(shí)，泄露電流經(jīng)R22、R19、V3和C6電路，使發(fā)光二極管LED5顯示報(bào)警。</p><p>　　當(dāng)整個(gè)電路調(diào)整好后，從LED1指示燈超壓、LED2指示欠壓、LED3指示延時(shí)、LED4指示工作和LED5指示漏電的各種狀態(tài)，就可知道輸入電壓與電冰箱工作的基本情況。</p><p>　　5.3 調(diào)試中的問(wèn)題</p><p>　　把調(diào)壓器

96、的輸出調(diào)在220V，測(cè)量圖中A點(diǎn)電壓UA應(yīng)在12V左右，若偏差較大，可改變電阻R1和電容C1的數(shù)值，但R1和C1不能調(diào)的太大，如果它們的時(shí)間常數(shù)太大，將會(huì)使保護(hù)器工作時(shí)的動(dòng)作過(guò)分遲緩，不能起到保護(hù)作用；R1，C1的值亦不可調(diào)的過(guò)小，以免保護(hù)器受電網(wǎng)電壓中干擾脈沖的影響產(chǎn)生誤動(dòng)作。</p><p>　　超壓、欠壓點(diǎn)的調(diào)試中，在轉(zhuǎn)動(dòng)變阻器的過(guò)程中容易記不住轉(zhuǎn)了多少圈，而且當(dāng)欠壓點(diǎn)調(diào)好時(shí)，再次調(diào)過(guò)壓點(diǎn)會(huì)發(fā)現(xiàn)欠壓點(diǎn)也會(huì)改

97、變，所以說(shuō)調(diào)欠壓、過(guò)壓的門(mén)檻很有難度，需要大量的精力和耐心。在調(diào)延時(shí)的時(shí)間上，也很困難，需要調(diào)幾圈就計(jì)時(shí)，防止錯(cuò)過(guò)延時(shí)的精確時(shí)間。即使各個(gè)指標(biāo)都已調(diào)好，也要過(guò)一段時(shí)間就檢查，防止不穩(wěn)定。</p><p>　　總體來(lái)說(shuō)，調(diào)試部分至關(guān)重要，即使電路搭接完整，但是指標(biāo)調(diào)試不出來(lái)也會(huì)功虧一簣。在調(diào)試中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，例如芯片燒毀、短路、斷路、虛焊都會(huì)造成調(diào)試的難度。另外每個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的電壓都各不相同，當(dāng)換電源時(shí)，應(yīng)注意

98、稍微調(diào)整過(guò)欠壓點(diǎn)。</p><p>　　5.4 使用CMOS芯片注意事項(xiàng)</p><p><b>　　1、電源問(wèn)題</b></p><p>　　CMOS集成電路的工作電壓一般在3－18V，但當(dāng)應(yīng)用電路中有門(mén)電路的模擬應(yīng)用（如脈沖振蕩、線性放大）時(shí)，最低電壓則不應(yīng)低于4.5V。CMOS集成電路的電源電壓必須在規(guī)定范圍內(nèi)，不能超壓，也不能反接。&l

99、t;/p><p><b>　　2、驅(qū)動(dòng)能力問(wèn)題</b></p><p>　　CMOS電路的驅(qū)動(dòng)能力的提高，除選用驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)的緩沖器來(lái)完成之外，還可將同一個(gè)芯片幾個(gè)同類(lèi)電路并聯(lián)起來(lái)提高，這時(shí)驅(qū)動(dòng)能力提高到N倍。</p><p><b>　　3、輸入端的問(wèn)題</b></p><p>　　CMOS電路的輸入

100、端不允許懸空，因?yàn)閼铱諘?huì)使電位不定，破壞正常的邏輯關(guān)系。在應(yīng)用中有時(shí)輸入端需要接長(zhǎng)的導(dǎo)線，而長(zhǎng)輸入線必然有較大的分布電容和分布電感，易形成LC振蕩，特別當(dāng)輸入端一旦發(fā)生負(fù)電壓，極易破壞CMOS中的保護(hù)二極管。其保護(hù)辦法為在輸入端處接一個(gè)電阻。</p><p>　　4、CMOS的接口電路問(wèn)題</p><p>　　CMOS電路與運(yùn)放連接。當(dāng)和運(yùn)放連接時(shí)，若運(yùn)放采用雙電源，CMOS采用的是獨(dú)立的

101、另一組電源，若運(yùn)放使用單電源，且與CMOS使用的電源一樣，則可直接相連。</p><p>　　5、輸出端的保護(hù)問(wèn)題</p><p>　　MOS器件輸出端既不允許和電源短接，也不允許和地短接，否則輸出級(jí)的MOS管就會(huì)因過(guò)流而損壞。在CMOS電路中除了三端輸出器件外，不允許兩個(gè)器件輸出端并接，因?yàn)椴煌钠骷?shù)不一致，有可能導(dǎo)致NMOS和PMOS器件同時(shí)導(dǎo)通，形成大電流。但為了增加電路的驅(qū)動(dòng)能

102、力，允許把同一芯片上的同類(lèi)電路并聯(lián)使用。當(dāng)CMOS電路輸出端有較大的容性負(fù)載時(shí)，流過(guò)輸出管的沖擊電流較大，易造成電路失效。為此，必須在輸出端與負(fù)載電容間串聯(lián)一限流電阻，將瞬態(tài)沖擊電流限制在10mA以下。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹電路的安裝，如何調(diào)試，調(diào)試中的問(wèn)題以及解決辦法，并介紹了使用CMOS芯片注意事項(xiàng)。并針對(duì)

103、以上故障的特點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，得出相應(yīng)的保護(hù)措施。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　隨著我國(guó)人們生活水平的提高，電冰箱已經(jīng)逐漸成為我國(guó)廣大居民家庭生活必備的一種家用電器。然而，電冰箱的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在一定的電壓范圍內(nèi)才能正常工作，供電電壓過(guò)高或過(guò)低很容易導(dǎo)致繞組線圈燒毀。因此，電冰箱易損壞或壽命短是困擾人們的一個(gè)問(wèn)題。究其原因，供電電壓波動(dòng)、

104、瞬時(shí)斷電是電冰箱損壞或壽命縮短的主要原因之一。而對(duì)于絕大多數(shù)家用電冰箱來(lái)說(shuō)，瞬時(shí)斷電與電壓波動(dòng)幾乎是不可避免的。為此，我們利用變壓器，再配以控制電路設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)穩(wěn)壓、自動(dòng)延時(shí)的電冰箱保護(hù)器，該多功能電冰箱保護(hù)器能夠根據(jù)負(fù)載電流判斷線路中的各種故障并及時(shí)進(jìn)行保護(hù)，最大限度的降低對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懀且环N經(jīng)濟(jì)實(shí)用的電冰箱保護(hù)器。</p><p>　　本保護(hù)器經(jīng)過(guò)檢測(cè)和分析，確認(rèn)它有自動(dòng)保護(hù)功能，它能在市電電壓低于

105、180V或高于240V時(shí)，自動(dòng)切斷負(fù)載的供電線路，可防止用電設(shè)備內(nèi)欠電壓或者過(guò)電壓而損壞。當(dāng)電冰箱突然斷電以后，它有延時(shí)一段時(shí)間才開(kāi)始向電冰箱供電，同時(shí)當(dāng)電冰箱箱體漏電時(shí)，保護(hù)器指示燈亮，保護(hù)人身安全。</p><p>　　總之，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我收獲很大，也對(duì)我四年來(lái)的學(xué)習(xí)有了很好的檢查。以后的工作中我會(huì)更加努力學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，克服自己在大學(xué)時(shí)期學(xué)習(xí)的懶惰性和不認(rèn)真性。</p><p><

106、;b>　　致 謝</b></p><p>　　歷時(shí)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落。在華德學(xué)院中，我完成了專(zhuān)科階段的學(xué)業(yè)，并按時(shí)完成我的論文。在此，我對(duì)那些曾經(jīng)或正在幫助我、支持我的老師、家人、同學(xué)和朋友表示衷心的感謝!</p><p>　　首先我最衷心地感謝我的導(dǎo)師***老師。江波平易近人的風(fēng)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富的知識(shí)、對(duì)工作孜孜不倦的追求不僅讓我在學(xué)業(yè)上躍上了一個(gè)新

107、的臺(tái)階，更加讓我懂得了人生的許多道理，將讓我受益終生。本論文的產(chǎn)出過(guò)程自始至終都得到了***的悉心指導(dǎo)，從論文的選題到科研課題的確定以及實(shí)驗(yàn)的完成，從論文的整理到詳細(xì)審稿、最后定稿無(wú)不傾注了xx老師的辛勤汗水。另外，感謝我的母親多年來(lái)對(duì)我含辛茹苦的養(yǎng)育之恩。她愛(ài)子情深，為我付出了太多的心血和汗水!感謝我的家人對(duì)我的理解和支持，在我撰寫(xiě)論文期間，他們時(shí)刻在精神上激勵(lì)著我，在生活上支持著我，從而使我的論文能夠得以順利完成!感謝我的同窗好友以

108、及同門(mén)師弟在學(xué)習(xí)及生活上給予的熱心幫助和鼓勵(lì)，大家勤奮好學(xué)和樂(lè)于助人的精神為我樹(shù)立了榜樣，時(shí)刻激勵(lì)著我不斷奮斗!感謝**學(xué)院這一培養(yǎng)人才的沃土，賦予我知識(shí)，賜給我榮譽(yù)，鑄造我人格，指引我道路。</p><p>　　還要感謝所有關(guān)心我、幫助我、支持我，但這里還沒(méi)有提及的人們，謝謝你們!所有這些都將會(huì)使我在今后的人生道路上更加信心百倍的挑戰(zhàn)自我、挑戰(zhàn)人生、追求卓越、創(chuàng)造輝煌!</p><p>

109、<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫余凱．穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)與技能實(shí)訓(xùn)教程．電子工業(yè)出版社，2007：44-58</p><p>　　[2] 楊素行．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程．高等教育出版社，2007：279-424</p><p>　　[3] 余孟嘗．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程．高等教育出版社，1999：379-420<

110、/p><p>　　[4] 李清泉、黃昌寧．集成運(yùn)算放大器原理與應(yīng)用．北京：科學(xué)出版社，1980：55-356</p><p>　　[5] 周惠潮．常用電子器件及典型應(yīng)用．西安：電子工業(yè)出版，2007：37-89</p><p>　　[6] 戴餛．我國(guó)電機(jī)保護(hù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)．陶瓷研究與職業(yè)教育出版社，2004：55-99</p><p>　　[7]

111、 沈標(biāo)正．電機(jī)故障診斷技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社，1996：22-76</p><p>　　[8] 柯南．非常電路圖設(shè)計(jì)．中國(guó)鐵道部出版社，2000：56-231</p><p>　　[9] D.Roy Choudhury and shail Jain．Linear Integrated Circuits． New York:</p><p>　　John Wiley a