电网电压异常报警器实验报告_课程设计(编辑修改稿)

电网电压异常报警器实验报告_课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

容时应充分考虑各部件的耐压及最大电流，以使电路正常工作。 稳压电路有稳压二极管型稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压器电路等类型。 本着使电路简单化、高效化、稳定化的思想，本设计采用了集成稳压器型稳压电路进行稳压，比如是 780 7812 能为集成运放提供工作电压以及为比较器提供稳定的基准电压，保证了电网电压报警的准确性。 所以， 电源模块采用 22018变压器降压，桥式整流堆进行整流， RCπ型滤波器进行滤波。 实验电源电路图如图 2 所示： 图 2 信号模拟电路的设计 信号模拟电路又叫 采样电路 ，它 的功能是从电网电压分压后采样当前电压，然后送至比较器进行比较，检测电压是否异常。 本设计把实际电压缩小 50倍，然后由电位和电阻求出。 它由一个定值电阻和一个滑动变阻器构成，通过整流电路后采集的直流电压经 定值 电阻和 滑动变阻器 分压后输入到窗口比较器中进行比 较。 实验 信号模拟电路图如图 3 所示： 图 3 的设计 比较电路中包括上下限基准电压模块和窗口比较器模块，其中上下限基准电压由电源提供 +12v电压经过定值电阻后由两个滑动变阻器分别调节。 由采样电路采样到的电压分别与上下限基准电压比较，高于上限则给超压报警电路一个信号输出，反之，低于下限则给欠压报警电路一个信号输出。 上下限的基准电压可由下列公式计算得到： U 上＝电网电压上限分压比； U 下＝电网电压下限分压比。 分压比是指正常电网电压下采样电压与正常电网电压的比值。 本设计中，电网电压上限为 250V，下限为 190V，正常电网电压下采样电压为 ，代入上述公式得 : U 上=； U 下 =。 窗口比较器部分用一片 LM324实现，其中 4 端口接 +12v工作电压， 11端口接地， 3 端口和 6 端口相接，并且接于信号模拟电路里的滑动变阻器触头上，实现电压的波动选择，端口 2 和端口 5 分别接于比较电路中的滑动变阻器的触头上，实现与基准电压的比较功能， 1 端口和 7 端口是窗口比较器的输出端口。 比较电路图如图 4 所示： 图 4 报警电路的设计 报警电路由单频模 块与双频模块组成， 555 定时器是一种模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器等。 由于它使用方便，故本电路使用 555组成报警电路。 本报警电路可发出“嘀嘟„„”和“嘀 —— 嘀„„”两种声音报警。 由比较电路的输出信号来控制其发声类型，以区别电压异常是过压或欠压。 单频报警电路由一片 555定时器及电容电阻组成，接 +5v工作电压，受比较电路里的窗口比较器端口 7 输出控制，它的工作频率 f1=1/(（ R1+2R2） *C*I n2)=,定值电阻是分压作用以保护电路，比较电路里的窗 口比较器端口 7 输出促使 蜂鸣器发出断续笛音。 单频报警电路图如图 5 所示： 图 5 双频模块由两个集成定时器和阻容元件构成。 第一片 555 接成低频多谐振荡器，第二片 555 接成音频振荡器。 第一片 555的输出信号控制第二片 555的控制电平端，使第二片 555 交替地产生两种不同频率的信号输出，可推动蜂鸣器发生“滴 —— 嘟”声响。 它的工作频率f=1/（ T1+T2） =。 双频报警电路图如图 6 所示： 图 6 四．电路的仿真运行 仿真软件介绍 Proteus 软件是由英国 Labcenter Electronics 公司开发的 EDA 工具软件，已有近 20 年的历史，在全球得到了广泛应用。 Proteus 软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路 进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，界。