./課程設(shè)計實驗報告—家庭保護(hù)電路專業(yè)：電子1203學(xué)號：201231002056姓名：陳來來設(shè)計任務(wù)一課程設(shè)計名稱和目的家用電器保護(hù)電路,讓我們學(xué)生在通過動手動腦解決實際問題,鞏固專業(yè)知識,掌握基本的模擬電子電路的一般設(shè)計方法；提高設(shè)計和動手能力。為以后從事這方面的工作打下基礎(chǔ)。二課程設(shè)計的基本要求1掌握電子電路分析和設(shè)計的基本方法。2培養(yǎng)一定的自學(xué)能力,獨立分析問題的能力和解決問題的技能。3掌握普通電子電路的生產(chǎn)流程及安裝,布線,焊接的基本技能。4鞏固常用電子儀器的正確使用方法及電子器件的測試方法。5這對我們是一個訓(xùn)練以及實踐,更是對我們已學(xué)知識的考驗。三課題基本要求1設(shè)計并制作家庭電器基本保護(hù)電路,此保護(hù)器具有過壓和欠壓切斷電源,上電延時的功能；2電壓在170v~250v范圍內(nèi),屬于正常范圍綠燈亮；3欠壓保護(hù)：當(dāng)電壓低于設(shè)定允許最低電壓時,電源自動切斷,且紅燈亮；4過壓保護(hù)：當(dāng)電壓高于設(shè)定允許最高電壓時,電源自動切斷,且紅燈亮；5延時保護(hù)：在上電,欠壓過壓保護(hù)切斷電源,瞬間斷電時延時3分鐘才允許接通電源。欠壓,過壓保護(hù)后接通電源應(yīng)滿足已經(jīng)延時3分鐘且電壓已恢復(fù)正常才允許接通電源。一課題設(shè)計方案數(shù)模結(jié)合的法設(shè)計的電路框圖如下圖所示,此電路是對電源電壓與參考電壓進(jìn)行比較,當(dāng)電源電壓處于最低門限和最高門限電壓之間時輸出高電平,定時一段時間,開關(guān)閉合,繼電器通電吸合,電器通電,當(dāng)電源電壓低于門限電壓或者高于門限電壓時,輸出低電平,開關(guān)斷開,繼電器不通電斷開,電器斷電。實現(xiàn)斷電,欠壓,過壓的保護(hù)。比較電路~220v電源~220v~220v~220v~220v~220v~比較電路~220v電源~220v~220v~220v~220v~220v~220v定時/開關(guān)電路繼電器定時/開關(guān)電路繼電器家用電器家用電器二單元電路設(shè)計1電源穩(wěn)壓電路設(shè)計直流穩(wěn)壓呀電源的工作流程圖如下圖：電源設(shè)計仿真圖如下：2采樣電路設(shè)計采用兩個Lm339組成的一個窗口比較器。當(dāng)比較信號電壓在門限電壓之間時,輸出高電位,當(dāng)輸入電壓不在門限電壓范圍之內(nèi)時,輸出低電位,基本電路如下圖:仿真圖如下：3定時及開關(guān)電路我們通過555定時器完成延時,通過繼電器來控制電器的接通和斷。555定時電路組成電路如下圖：由555定時器和繼電器組成的定時電路加上驅(qū)動作用的三極管組成的定時開關(guān)電路仿真圖如下：三總電路及原理分析1電器保護(hù)電路總電路及其說明2電器保護(hù)電路工作原理接通電源后,220v交流經(jīng)變壓器整流橋的整流,穩(wěn)壓7812的穩(wěn)壓后,在R2,R3兩端可獲得12v直流工作電壓,調(diào)整R2,R3的比例,調(diào)整到我們需要的門限電壓,最小允許電壓7.5v和最大允許電壓9.8v,如果電網(wǎng)電壓在這兩個門限電壓之間,則三極管Q1導(dǎo)通,C3充電,使2,6腳電位不斷下降,經(jīng)過約3分鐘,555的3腳輸出高電平,Q2導(dǎo)通,繼電器k通電吸合,電器工作。當(dāng)電網(wǎng)電壓在門限電壓之外,555的3腳輸出低電平,繼電器不通電不吸合,電器不工作。3元器件參數(shù)設(shè)定最大允許電壓V交流=16.44v經(jīng)整流后Vin=19.728vVmax=9.864v正常V交流=14.47v經(jīng)整流后Vin=17.364vV=8.682v最小允許電流V交流=12.5v經(jīng)整流后Vin=15vVmin=7.5v延時由滑動變阻器R6和C3決定T=R6*C3我們的R6是用的可調(diào)電阻,所以延時的時間可以控制的。四原理圖的生成和pcb板的制作4首先打開altium軟件,薪金按一個原理圖并且命名為保護(hù)電路,選定為保存的地方,然后再工具欄中選擇元件,連線,對每一個元件進(jìn)行正確封裝的選擇,選擇各個元件的參數(shù),生成原理圖如下：PCB板的制作在上圖的基礎(chǔ)上,在工具欄中產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表,檢查網(wǎng)絡(luò)表無誤后新建一個pcb文件,直接在原理圖中更新原理圖到pcb,讓后進(jìn)行自動布局然后人工調(diào)整,在人工布線后制作出pcb文件,pcb布線后得到如下pcb文件：五安裝元件并且焊接5安裝前,先將碳粉打磨掉,然后用萬用表檢查是否有短接的情況,焊接時注意焊點的大小,不要把焊錫連接到地平面上,另外安裝元件時要按照原理圖和pcb來安裝,另外要用萬用表檢測器件的參數(shù),對應(yīng)的安放在相應(yīng)的位置,特別注意元件的極性,不要放反了,否則很容易損壞器件。電路測試和調(diào)試在整個連接完之后,進(jìn)行電路測試和調(diào)試,來發(fā)現(xiàn)和糾正方案的不足,在測試之前一定要對著原理圖和pcb按照順序進(jìn)行一一檢查,以免出現(xiàn)漏洞。對中心器件的管腳依次檢查,如果出現(xiàn)原因,就依次檢查電路,確保電路沒有虛焊,可以用萬用表進(jìn)行測試。沒有問題了之后就進(jìn)行測試,按照上面的方法,將門限電壓調(diào)出來,就可以進(jìn)行測試。將電網(wǎng)電壓調(diào)至過壓欠壓及正常,然后看電路效果,與設(shè)計要求一致。設(shè)計心得1通過這次的課程設(shè)計,加強了我們動手思考和解決問題的能力,在整個的設(shè)計過程中,我們通過了整個的電路和pcb連接,和器件的選擇。2在這個課程設(shè)計中,我們可以更好的掌握元件的功能,對電路有了更多的認(rèn)識,時間是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),這個課程設(shè)計對我的作用是非常大的。3在制作pcb時,我覺得我布線布不通,沒有耐心,可是真當(dāng)我靜下心來布線時,就布通了,才發(fā)現(xiàn)只有有耐心恒心才能做好一件事,而且又要顧及各個方面的事情,要知道思考。4在這次制作的過程中,我發(fā)現(xiàn)了自己的問題,并且解決了,這對我來說是很有好處的,以后都會按照這個思路發(fā)現(xiàn)問題解決問題。元件清單LM78121個LM339〔DIP142個NE555〔DIP81個12V繼電器1個1N40018個90132個LED紅色〔5mm2個電位器202〔2k3個電位器105