基于80c51单片机的漏电保护装置设计

基于80c51单片机的漏电保护装置设计内容摘要：

入阻抗高、驱动功率小和双极型晶体管电压、电流容量大及管压降低的特点。 当出现短路过流时，必须采取有效的保护措施。 为了实现 IGBT 的短路保护，则必须进行过流检测。 适用 IGBT 过流检测的方法，通常是采用霍尔电流传感器直接检测 IGBT 的电流Ic，然后与设定的阈值比较，用比较器的输出去控制驱动信号的关断；或者采用间接电压法，检测过流时 IGBT 的电压降 Vce，因为管压降含有短路电流信息，过流时 Vce 增大，且基本上为线性关系，检测过流时的 Vce 并与设定的阈值进行比较，比 较器的输出控制驱动电路的关断。 考虑到可行性，综合比较之后：选择方案二。 5 二、主要单元电路的设计 稳压电源电路的设计 当输入电压在 7~25V 变化时，通过降压，然后再将降压后的电压通过升压，从而达到实际所需的额定输出电压 ，然后通过低压差稳压路固定输出一个5V 的值。 公式：开 始ADC0804采样1602显 示报 警结 束排 除 故 障保 护 电 路初 始 化电 流 检 测IF超 过 设 定 值正 常 工 作复 位。 1 2453L M 2 5 9 6+ C? + C?C o u tL1D1R1 R2CO N / O F F 图 3 降压电路 1 2453U1L M 25 77T A D J ( 5 )C10. 1uC30. 33uC50. 1uVi+ C247 0u+ C468 0uFR247 0R3R E S 1D1Z E N E R 1L150 0m HR110 k 图 4 升压电路 Q3M O S F E T P231114R9R 1 0R 1 2R 1 1D2D I O D E S C H O T T K YR8 图 5 后接直流稳压电路原理 6 采样电路的设计 输出端串接选用温漂小的康铜丝，保护电路选用的电 流取样电阻要综合考虑电流、功率及热稳定性三个因素。 电阻增大则电路效率下降，而我们选用的康铜丝电阻仅为 ，所以康铜丝对电路的影响可以完全忽略不计。 接着用ADC0804 测康铜丝两端的电压差。 因取样电压很小很小，故使用 INA128 对它进行放大 1000 倍，使它有一个稳定的电压值。 电压信号需放大后送给单片机进行A/D 采样。 51627384I N A 28 25162 7384I N A 12 8+5 1 2R?R E S 3R?R E S 1R?P O T 1+ 1 2O U T采样电路 图 6 采样电路的设计 漏电检测电路设计 +5+5+52376 5184L M 31 1L M 31 1R?R E S 1R?R E S 1R?V+R?R E S 3V+30 m A 保护电路 图 7 30mA 漏电检测电路 关断保护电路的设计 51单片机控制继电器驱动原理： 7 当 51单片机引脚输出低电 平时，三极管 2N3906 饱和导通，＋ 5V电源加到继电器线圈两端，继电器吸合，同时状态指示的发光二极管也点亮，继电器的常开触点闭合，相当于开关闭合。 当 51 单片机引脚输出高电平时， PNP 三极管 2N3906 截止，继电器线圈两端没有电位差，继电器衔铁释放，继电器的常开触点释放，相当于开关断开。 注：在三极管截止的瞬间，由于线圈中的电流不能突变为零，继电器线圈两端会产生一个较高电压的感应电动势，线圈产生的感应电动势则可以通过二极管 IN4148释放，从而保护了三极管免被击穿，也消除了感应电动势对其他电路的干扰，这就 是二极管 D1的保护作用。 R?R E S 1Q?P N P 1+5K?R E L A Y S P D TI/ O继电器保护电路 图 8 继电器保护电路 放大电路的设计 电路的电压信号由于太小所以需要用如图所示的放大电路予以放大之后才能够被采集到电压信息。 采用低噪声、高共模抑制、高输入阻抗、低功耗的高性能仪表放大器 INA128。 图 9 电压放大电路 8 图 10 INA128 内部结构 报警电路的设计 当电路中电流超过 30mA 时，进行报警。 Q?P N P 1+5L S ?S P E A K E RD?L E DI/ O报警电路 图 11 报警电路 三、程序设计 主程序设计： 9 开 始A D C 0 8 0 4采样1 6 0 2显 示报 警结 束排 除 故 障保 护 电 路初 始 化电 流 检 测IF超 过 设 定 值正 常 工 作复 位 图 12 主程序流程图 四、测试方案与测试结果 测试仪器 UT39A 数字万用表、 KXN30400 高精密数字万用表、 UT805 微机电源。 指标测试和测试数据 1： 表 1 输出电压范围测试 输入电压（ V) 7V 12V 17V 22V 25V 输出电压（ V) 10 2： 表 2 电压调整率测试 测试条件为输出电压 5V，输出电流为 U1 /V 输出电压 (V) U2(V) 输出电压 (V) U3/V 输出电压 (V) 电压调整率为： ()/*100%=%。 3： 表 3 负载调 整率测试 输出电流（ A） 1 1 1 输出电压（ V) 5 负载调整率： （ ） /5*100%=%。 过流保护： 过流保护动作电流为 30mA。 系统对题目的完成情况： 表 4 系统对题目的完成情况对照表 基本部分 要求 实现 输出电压 5V 输出电压 5V 最大输出电流 1A 符合要求 电压调整率 Su≤1% 电压调整率为 % 负载调整率 SL≤1% 负载调整率 % 输入变化时输出为 5177。 输 入 变 化 时 输 出 为5177。 显示输出功率 有显示 过流保护的动作电流 30mA 发挥部分 漏电保护装置没有动作时，输出电压≥ 实际输出 漏电保护装置电流误差绝对值 ≤5% 实际误差 ≤1% 要求接入功耗低 实际功耗低 11 结果分析： 各项结果都符合系统指标，产生误差的原因包括：电阻精度不够等。 五、结论 经过四天三夜的辛勤努力，我们实现了题目的全部要求，在某些方面系统性能还超过了题目的要求，但由于时间紧，工作量大，系统还存在许多可以改进的地方。 本次竞赛极大的锻炼了 我们各方面的能力，虽然我们遇到了很多困难和障碍，但总体上成功与挫折交替，困难与希望并存，我们将继续努力争取更大的进步。 参考文献： [ 1 ] 童诗白，《模拟电子技术》 北京：高等教育出版社， 2020 年 [ 2 ] 胡翔骏，《电路分析》 北京：高等教育出版社， 2020 年 [ 3 ] 阎石，《数字电子技术基础（第四版）》 北京：高等教育出版社， 2020 年 [ 4 ]黄智伟，《全国大学生电子设计竞赛训练教程》 北京：电子工业出版社， 2020年 [ 5 ] 谭浩强，《 C 语言程序设计（第二版）》 北京：清华大学出版 社， 1999 年 g an employment tribunal claim Employment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if:  you don39。 t agree with the disciplinary action your employer has taken against you  your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly. For more information about dismissal and unfair dis。