protel课设讲解.doc

1 课题任务与要求 1.1课题要求 1、完成家电延时保护器电路的设计。 2、画出完整的家电延时保护器电路的原理图。 3、分析家电延时保护器电路的原理。 4、完成Protel课程设计报告（应包含电路原理图，原理分析，元件清单、设计总结）。 1.2课题任务 1、正确设计电路图，实现对电冰箱过压保护的设计 从目前我国供电情况来看，供电电压还不太稳定。当电网电压240V时，电动机绕组会因电流过载而出现发热导致破坏绝缘层的现象。 2、正确设计电路图，实现对电冰箱欠压保护的设计 当电网电压180V时，会因启动转矩不足，造成压缩机启动困难，势必迫使电动机的启动电流成倍增长，超过设计的允许的限度，使压缩机受到损害。 3、正确设计电路图，实现对电冰箱延时保护的设计 由电冰箱的压缩机的工作原理可知，在电冰箱的压缩机处于工作状态时，不允许在电源突然中断后的短时间内重新接通电源，而应使电冰箱必须经过5分钟后才能恢复供电，才不会影响电冰箱的正常工作和人们的日常生活。 4、根据画好的工作原理图，设计出相应的仿真 PCB图是电路板的映射图纸，它详细描绘了电路板的走线、元件的位置、线路板的尺寸、表面印什么字、底面怎么做铜箔等等，发往PCB厂家加工出来。 2、课题方案的选择与论证 2.1取样鉴别电路方案比较和选择 方案一、取样鉴别电路并联在供电电路中，由220V经变压器经过整理滤波得到电压，再经过电阻稳压二极管取得。 方案二、取样电路串联在电路中，主要由整流二极管，电压电阻和两取样电阻构成。一端与市电相线相连，一端与本机负债相连。 方案三、取样鉴别电路并联在供电电路中，经过电容降压后，经过整流管整流后电阻分压的到。也可以为整个电路提供电源。 方案一它由变压器降压整流得，在后面可以为后级电路提供电源，方案二要单独的为后级电路提供电源，方案三就是电容降压不是很稳定。所以经过分析我们确定选择方案一。 2.2电压比较鉴别电路及其延时电路方案比较与选择 方案一、利用LM324运放组成电压比较器，二极管和电阻组成或门电路.用模拟集成电子开关组成开关电路(如CD4066)，用555组成延时器，需要后级放大才能驱动继电器。 方案二、利用LM339或LM393做电压比较器，用三极管做电子开关，用555组成定时器,它可以直接驱动继电器。 方案三、利用开关三极管、二极管和大功率开关集成IC等电路构成电压比较器和定时器。 在三个方案中，经过比较和对电路的了解和应用，选择方案二。 2.3 参数的选择计算 2.3.1直流稳压电源部分元器件的选择 稳压器选用78L12，滤波电容C3取100uf，C6为进一步滤波的电容取470uf，经过78L12的稳压作用后再用C4和C5进行再次的滤波取C4的值为220uf，C5的值为100uf。 2.3.2比较器的元器件的选用 两个比较器都用EL218电阻R3取10k，滑线变阻器的示值根据所需的电压大小的不同而不同，R4的取值为4.7k 2.3.3定时器IC的选择 555定时器选用NE555，其管脚外形图如下图所示。工作电压=11V。定时器是一种产生时间延迟和多脉冲信号的控制电路，555定时器是用途极广的精密定时电路。它的电源电压范围宽（5～18v），输出电流最大值可达200mA，能直接驱动大电流负载，最高工作频率可达300Khz。 图1 555时基引脚功能图 555定时器IC的工作原理如下： 图2 555定时器内部原理图 上图为555时基集成电路的内部方框图，可以看出555时基电路由两个比较器和，一个晶体管，三个分压电阻，一个R-S触发器和一个功率输出电路构成。 上限比较器的同相输入端6脚称为复位端R，当R端的点位高于的反相输入端的点位=（2/3）时，输出为“1”，使后随R-S触发器复位，输出端3脚Vo为逻辑“0”，电路处于复位状态。下限比较器的反相输入端2脚称为置位触发端，当的电位低于A2同相端的电位=（1/3）时，输出为“1”，电路处于置位状态。R-S触发器处于置位状态时，Vo=“1”，BG管截止， 7脚对地断开，允许外部电容充电；当R-S触发器处于复位状态时，Vo=“0”，BG管导通， 7脚对地相当于短路，外部电容通过BG管放电。5脚为外部电压控制端，用于施加控制电压。4脚是R-S触发器的优先复位端，只要为“0”，实际上0.7V时，无论R和S端处于什么点位,输出端Vo都为“0”，电路处于强制复位状态。3 原理图 3.1总原理组成框图 图3 总原理组成框图 整体工作流程 该电路的主要功能是当电网电压240V或180V时，向驱动单元提供驱动信号，使继