过电压保护电路
新疆大学
课程设计报告
所属院系：科学技术学院
专业：电气工程及其自动化
课程名称：电子技术基础上
设计题目：过电压保护电路设计
班级：电气14-1
学生姓名：庞浩
学生学号：20142450007
指导老师:常翠宁
完成日期：2016.6.30
课程设计题目：
课程设计是将理论知识应用到实践中的过程，是理论和实践的结合。此外，电子技术综
合课程设计是将我们所学的《模拟电子技术基础》和《电路》的综合应用，欲通过此次课程设计将我们所学的理论知识运用到生活实践之中去，一致更好的学习理论知识。我们此次的设计任务是“电网电压异常报警器过电压保护电路设计”，主要是针对我们学习模拟电子技术与之前所学的物理、电路基础综合起来，进行综合，以设计培养我们独立分析、思考与解决实际问题的能力。以及如何学以致用，将所学的课程运用到实践生活中。
通过此次的课程设计，我们应该达到以下的基本要求：
1．能够在理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件得的类型和特性，合理地进行选择和运用。
2．能够独立地对课题进行分析，运用所学的理论知识，通过翻阅资料，设计出最优方案。
3．学会电子电路的安装与调试技能，培养我们分析与解决问题的能力。
指导教师评语：
评定成绩为：
指导教师签名：2016年6月30日
电网电压异常报警器
过电压保护电路设计（Over Voltage Protection）
一、总体方案的选择
经过小组成员的分析与讨论，得出过电压保护电路设计的框图如下：
1．双向二极管限幅电路
运用二极管的单向导通性，可以对输入电压进行限幅。电路图如1-1所示，限幅后的波形图如图1-2所示。
图1-1二极管双向限幅仿真电路图
图1-2二极管双向限幅输出波形图
优点：结构简单，使用方便，便于实现，经济划算。
缺点：（1）输出波形有失真；（2）电压过大时容易被击穿；（3）需要很大的直流偏置电压。因此不选用该方案。
2．经典过电压保护电路
MAX6495–MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n沟道MOSFET 实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET的栅极，MOSFET关断，将负载与输入电源断开。
过压保护(OVP)器件数据资料中提供的典型电路可以满足大多数应用的需求(图2)。然而，有些应用需要对基本电路进行适当修改。
图4VGA过电压保护电路
优点：便于集成
缺点：需要特殊元件才能实现，竞技性差，技术要求高，不容易实现。
输出得到稳定的电压。而取样电路的所取的电压则是没有经过稳压的电压，能够随时将取得的电压情况反馈到触发电路，从而达到过电压自动保护的目的。
图5-1电磁继电器式过电压保护电路
二、单元电路的设计
1.变压电路
通过变压器将较高的一次侧电压（220V），以便后续的整流、滤波电路进行处理。
图5-2变压电路
2122011 20
V V V
=?=(公式1）2．单相桥式整流电路
（1）简介
桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管连接成“桥”式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。
基本原理就是利用二极管的单向导电性，将交流电变成一个方向流动的电流。让交流电流的正半周到来时顺利通过二极管（正向导通），当交流电流的负半周到来时（方向与正半周相反）二极管反向截止，则不能通过，如此循环，就形成一个方向的电流，
图5-3单相桥式整流电路
直接使用电桥既可。
3.滤波电路
（1）简介
滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容、电感组成的各种复式滤波电路。
交流电经过二极管整流之后，方向单一了，但是大小（电流强度）还是处在不断变化之中。这种脉动直流一般是不能直接用来给集成电路供电的。要把脉动直流变成波形平滑的直流，还需要再做一番“填平取齐”的工作，这便是滤波。换句话说，滤波的任务，就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近恒稳的直流电经过整流后的电源电压虽然没有交流变化成分，但其脉动较大，需要经过滤波电路消除其脉动成分，使其更接近于直流。
滤波一般采用无源元件电容或电感，利用其对电压，电流的储能特性达到滤波的目的。由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容C具有平波的作用；与负载串联的电感L2当电源供给的电流增加（由电源电压增加引起）时，它把能量储存起来，而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流比较平滑，即电感L也有平波作用。
滤波电路形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式（电容器C接在最前面）和电感输入式（电感器L接在最前面）。前一种滤波电路多用于小功率电源中，而后一种滤波电路多用于较大功率电源中（而且当电流很大时，仅用一电感器与负载串联）。
（2）工作原理
设电容C上初始电压为零。接通电源时U2由零逐渐增大，二极管D1，D3，正偏导通，此时U2经二极管D1，D3向负载RL提供电流同时向电容C充电，因充电时间常数很小，电容C上电压很快达到U2的峰值，即Uo=sqrt(2)U2达到最大值以后，按正
弦规律下降，当U1 纹波增加，所以电容滤波适合在负载电流较小和和输出电压较高的情况下使用，如各种家用电器的电源电路上，电容滤波是被广泛应用的滤波电路之一。 此外，该方案还用到了二倍压整流电路，由于篇幅限制，此处不再赘述。 4．触发器 如图5-5所示触发电路，当D 点电势D V -K V ≥11V 时，K V =4.5V ，即二极管D1导通，且报警电路被触发。 图5-5触发器 5.继电器 继电器如图5-6所示,它能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感测机构（输入部分）；又能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。感测机构把感测到的参量传递给中间机构，并和整定值相比较，当满足预定要求时，执行机构便动作，从而接通或断开电路。本设计采用的是EMR011B03，它的优点是超小型、重量轻、线圈损耗功率低。 图5-6继电器结构图 作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用： （1）扩大控制范围。例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。 （2）放大。例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。 （4）综合信号。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。 （5）自动、遥控、监测。例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。 本设计继电器主要用作动作元件，用来控制整机电路的通断。 三、整机电路图 通过对上述单元电路的综合，我们得到整机电路图： 图5-7整机电路图 所需元件如下表所示： 表1元器件明细表名称 规格数量单相交流电源 220V 50Hz 1变压器 20：11二极管 1电桥 1B4B421电解式电容 100uF 1电阻 1kΩ1电阻 10kΩ1电阻 2kΩ1直流电源 11V 1常闭式电磁继电器 EMR011B031发光二极管 红1发光二极管绿1 四、仿真与电路调试 1．当输入电压i U <250V 时，变压器二次侧电压211120 i U U V ≤=,21.213.2D U U V ≈≤，。当D U <13.2V 时,二极管不导通，电磁继电器所在回路开路，负载所在回路保持接通。此时，红灯熄灭，绿色发光二极管发出绿光，提示电路工作正常。如图5-8所示。由图我们可以看到UD 在Ui=220V 时已经达到13.59V，说明250i U V =时，13.2D U V >,与上面由参数推算出的数据稍有偏差。 图5-8过电压保护电路正常工作 2．当输入电压250i U V ≥时，变压器二次侧电压U2=1/20Ui 211120 i U U V =≥,21.213.2D U U V ≈≥，但是由电压表实际测量出的结果，此时15.5D U V ≥,说明了理论值与实际参数的偏差。当15.5D U V ≥时，二极管导通，且电磁继电器工作，使负载所在回路断开。与此同时，红灯亮起发出警报，绿灯熄灭，提示电路出现过电压。如图5-9所示。 图5-9过电压保护电路保护负载并报警 3．当电路出现了过电压，且电压恢复到正常范围内之后。此时电磁继电器端电压小于触发电压，电磁继电器停止工作，负载所在回路恢复接通状态，负载正常工作。同时，绿灯亮起，红灯熄灭，表示电路恢复了正常工作状态。如图5-10所示。 图5-10电压恢复正常后恢复给负载供电并解除警报 五、小结 我们的设计主要是对市电过压自动保护器的功能阐述和原理分析以及组成部分电路的分析。在当今社会，电子技术的发展日新月异，现代电子设备性能和结构发生的巨大变化目不暇接。我们已经进入了高速发展的信息时代。电子技术的广泛应用，给工农业生产、国防事业、科技和人民的生活带来了革命性的变化，人民的生活、起居、学习等都离不开电，通过此次的毕业设计我了解到学以致用的道理，让我在这次小小的实践中，更加巩固以前所学专业知识，能在以后的工作中得到很大的帮助。 本保护器经过检测和分析，确认它有自动保护功能，当市电电高于设定的电压时自动切断负载的供电线路，可防止用电设备内过电压而损坏；而且它还能在电网电压恢复正常后恢复供电。但该方案还存在许多问题需要我们改进：1.继电器安装在二次侧，所以在反应时存在一定的延迟，某些高灵敏度的设备可能因此而保护不到；2.使用了两个电磁继电器和整流电路，我相信经过一定的改进与优化，可以仅使用一个电磁继电器和一个整流电路就可实现该方案，从而降低过电压保护电路的成本。 设计完此电路，学到了许多课本上学不到的，遇到了许多问题，多亏老师的细心讲解。进一步地了掌握了Multisim12.0的使用，学会了在理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件得的类型和特性，合理地进行选择和使用；学会电子电路的安装与调试技能，培养我们分析与解决问题的能力。最重要的是，我们独立地对课题进行分析，运用所学的理论知识，通过翻阅资料，设计出自己的方案，体会到了劳动的乐趣！在此，特别感谢常翠宁老师的指导，才让我此次电子课程设计能顺利完成！ 六、参考文献 《Multisim10虚拟仿真和业余制版使用技术》黄培根电子工业出版社2008. 《电路》邱关源第五版高等教育出版社. 《电子技术基础模拟部分》康光华第六版高等教育出版社. 赖建丰.过电压保护电路及驱动电路:CN,CN103166210A[P].2013. 林家右.过电压保护电路、电源模块以及过电压保护方法:,CN102751698A[P]. 2012. 杨承上.IGBT的过电压保护及其缓冲电路的研究[J].工会博览·理论研究, 2009(11):78-78. 赵恺.IGBT驱动及过压保护研究[D].华南理工大学,2015. 辽宁工业大学 电力系统继电保护课程设计（论文）题目：输电线路电流电压保护设计（7） 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气09 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： 2012.12.31-2013.01.11 课程设计（论文）任务及评语 续表 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要 电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障，因此，必须有相应的保护装置来反映这些故障，并控制故障线路的断路器，使其跳闸以切除故障。 针对电力系统输电线路进行继电保护设计，采用三段式电流电压保护的方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护整定值计算，并计算了各自的最小保护范围。进行了保护2、3的限时电流速断保护定值计算，并校验了灵敏度。进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。绘制三段式电流保护原理接线图。并分析了动作过程。采用MATLAB建立系统模型进行输电线路电流电压保护仿真分析。 关键词：三段式电流电压保护；整定值计算；灵敏度；等值电抗 目录 第1章绪论 (4) 第2章输电线路电流保护整定计算 (7) 2.1电流Ι段整定计算 (7) 2.1.1保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7) 2.1.2C、D、E母线相间短路的最大、最小短路电流 (8) 2.1.3保护1、2、3的电流速断整定值 (8) 2.2电流Ⅱ段整定计算 (9) 2.3电流Ⅲ段整定计算 (10) 第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (12) 3.1电流三段式保护原理接线图 (12) 3.2电流三段式保护原理展开图 (13) 第4章MATLAB建模仿真分析 (15) 第5章课程设计总结 (17) 参考文献 (18) 新疆大学 课程设计报告 所属院系：科学技术学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电子技术基础上 设计题目：过电压保护电路设计 班级：电气14-1 学生姓名：庞浩 学生学号：20142450007 指导老师: 常翠宁 完成日期：2016. 6. 30 1．双向二极管限幅电路 图2 经典过电压保护电路 经典过电压保护电路虽然有许多优点，但是由于Multisim 12.0中无法找到元件 MAX6495,无法进行仿真，所以不选用该方案。 3．智能家电过电压保护电路 电路原理：该装置工作原理见图，电容器C1将220V 交流市电降压限流后，由二极管1D V 、 2D V 整流，电容器2C 担任滤波，得到12V 左右的直流电压。当电网电压正常时， 稳压二极管VDW 不能被击穿导通，此时三极管VT 处于截止状态，双向可控硅VS 受到电压触发面导通，插在插座XS 中的家电通电工作。（图3） 图3 智能家电过压保护电路 如果电网电压突然升高，超过250V ，此时在RP 中点的电压就导致VDW 击穿导通，VDW 导通后，又使得三极管VT 导通，VT 导通后，其集电极—发射极的压降很小，不足以触发VS ，又导致VS 截止，因此插座XS 中的家电断电停止工作，因而起到了保护的目的。一旦电网电压下降，VT 又截止，VT 的集电极电位升高，又触发VS 导通，家电得电继续工作。 R 电阻5.1K1，RP 电位器15K 选用多圈精密电位器1，C1金属化纸介电容0.47uF 耐压≥400V1，C2电解电容100uF/25V1，1D V 、 2D V 整流二极管IN40072，VDW 稳压二极管 12V 的2CW121，VT 晶体三极管3DA87C 、3DG12等1，VS 双向可控硅6—10A 耐压≥600V1，CZ 电源插座10A 250V1 该装置的调试十分简单，当电网电压为220V 时，调整RP ，使VDW 不击穿，当电压升高至250V ，VT 饱和导通即可，调试时用一调压变压器来模拟市电的变化更方便。 优点：能够保护家用电器避免高电压的冲击带来的伤害，、 缺点：需要购买二极管，NPN 型BJT 以及双向可控硅VS ，不太经济。 @@@大学课程设计报告 目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3 设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路 (4) 2.2 电源模块的设计 (4) 2.3 比较模块的设计 (5) 2.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图 (7) 3.1 图像 (7) 3.2 元件清单 (7) 3.3 部分重要原件介绍 (8) 4.仿真与调试 (12) 4.1 仿真过程中数据记录 (12) 4.2 结论 (19) 5.心得体会 (20) 1.概述 1.1 过欠压电路课程设计背景 日常生活中，我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏，而在低压时电气设备不能正常工作。在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备，使其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.2 过欠压电路课程设计目的 通过设计，使同学们对模拟电子技术理论知识在生产实际中的应用有一个初步的认识。加深同学们对所学的理论知识与实际的应用的结合。通过设计，全面提高同学们、分析、判断、解决问题的能力。 1.3 设计任务与要求 (1) 设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250V 或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 (2) 在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 2.设计内容 2.1 分模块电路设计思路 a.电源模块的设计； b.比较模块的设计； c. 报警模块的设计. 2.2 电源模块的设计 电源设计图： 电源模块说明： 电源模块采用10 TO 1 的变压器降压，1A／50V桥式整流电路进行整流，RCπ型滤波器进行滤波。当通以220V的交流电压时，经过变压器降压后，电压测量值为21.978V；通过由4 个相同型号的二极管组成的桥式整流电路后，得到14.725V直 -- 1 辽宁工业大学 微机继电保护课程设计(论文) 题目:35kV输电线路电流电压保护设计(3) 院（系）: 电气工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名: 指导教师: （签字) 1 起止时间： 2014 —20１4 课程设计(论文)任务及评语 续表 注：成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要 电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障,因此,必须有相应的保护装置来反映这些故障,并控制故障线路的断路器,使其跳闸以切除故障。 针对电力系统输电线路进行继电保护设计，采用三段式电流电压保护的方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护整定值计算，并计算了各自的最小保护范围。进行了保护2、３的限时电流速断保护定值计算，并校验了灵敏度。进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、３过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、３作远后备的灵敏度。绘制三段式电流保护原理接线图。通过实验验证并分析了动作过程。采用MATＬAＢ建立系统模型进行输电线路电流电压保护仿真分析。 关键词:三段式电流电压保护;整定值计算；灵敏度;等值电抗 目录 第1章绪论 ............................................. 错误!未定义书签。第2章输电线路电流保护整定计算 ......................... 错误!未定义书签。 2.1电流Ι段整定计算?错误!未定义书签。 2．1.1保护３在最大、最小运行方式下的等值电抗?错误!未定义书签。 2.1.2 C、D、E母线相间短路的最大、最小短路电流 ..... 错误!未定义书签。 2.１.3保护１、２、3的电流速断整定值?错误!未定义书签。 ２.２电流Ⅱ段整定计算............................... 错误!未定义书签。 2.3电流Ⅲ段整定计算 .................................. 错误!未定义书签。第3章硬件电路设计 ..................................... 错误!未定义书签。 3.1单片机主系统设计.................................. 错误!未定义书签。 ３.1.1单片机主系统介绍 ............................. 错误!未定义书签。 3.3.2 可编程I/O口825５A?错误!未定义书签。 第４章软件设计 ........................................ 错误!未定义书签。 4.１保护算法......................................... 错误!未定义书签。 4.１.１概述 ....................................... 错误!未定义书签。 ４.１．２全波傅立叶算法 ........................... 错误!未定义书签。 4.２保护软件流程?错误!未定义书签。 4.2.1 主程序 ....................................... 错误!未定义书签。 4.2.2采样中断服务程序 (13) 4.2.3 事故处理程序 ................................ 错误!未定义书签。４.3ＭATLAB建模仿真分析.............................. 错误!未定义书签。第5章实验验证及分析 ................................... 错误!未定义书签。第6章课程设计总结?错误!未定义书签。 参考文献 ............................................... 错误!未定义书签。 电子技术课程设计 课程名称：过欠电压保护提示电路院系：电气与信息工程学院 专业班级：自动化09101 班 学生姓名：曾凡林 学生学号： 200916010111 指导教师：潘湘高 完成时间：2011.6.4 报告成绩： 摘要 当异动的电网电压高于或低于用电设备的正常工作电压范围时，过、欠压报警装置能自动切断用电设备的电源，从而起到保护用电设备的作用。当电网电压恢复到正常范围内后，经过过、欠压报警装置电路的延迟，将自动恢复电网电压对用电设备的供电，保证了用电设备正常安全地运行。当电网交流电压≥250V或≤180V时，经3～4秒后本装置将切断用电设备的交流供电。在电网交流电压恢复正常后，经本装置延迟3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 ABSTRACT When the voltage changes of the electrical equipment above or below the normal operating voltage range, too, under-voltage alarm device to automatically cut the power consumption of equipment in order to play a role in the protection of electrical equipment. When the grid voltage back to the normal range after, and under-voltage alarm circuit of the delay in the resumption of the automatic voltage power supply to electrical equipment to ensure the safety of electrical equipment to run normal. When the power grid or ≥ 250V AC voltage ≤ 180V when, after 3 to 4 seconds after the device to cut off the exchange of electricity supply equipment, while using light-emitting LED warning. AC voltage in the grid back to normal after delays in the device 3 to 5 minutes after the resumption of exchange of electricity supply equipment. 关于复压过流,复合电压,零序电压,过电压的保护问题 电力系统过电压是高电压研究范畴。电力系统过电压分为外部过电压和内部过电压。外部过电压指大气过电压，简单说就是雷击。内部过电压包括操作过电压及谐振过电压，操作过电压指因操作失误，故障、运行方式改变等引起系统过电压，以下情况易发生：拉合电容器或空载长线路；断开空载变压器，电抗器，消弧线圈及同步电机等；在中性点小接地系统中，一相接地后，发生间歇电弧等。谐振过电压指因操作失误，故障后，在系统某些部分形成L，C自振回路，当自振频率与电网频率满足一定关系而发生谐振，引起过电压。内部过电压的根本原因在于L，C元件是储能元件，根据能量守衡定律，其储能不能突变。 复合电压是保护中的。复合电压是由相间低电压和负序电压构成，一般组成闭锁元件，防止保护误动。 复压过流是不是低电压和负序电压闭锁过电流的意思,不包括过电压和零序电压吗?那大型(启备变和厂高变,主变)变压器的过电压保护 是由什么来实现的呢?是升压站内的过电压保护装置吗?不用考虑变压器的低压侧过电压. 复压过流的概念基本没错，只是判据一般还有零序电压。过电压保护一般设在长线路上，防止操作过电压，而且由于是对侧引起的本测过电压所以一般跳闸是远跳对侧开关。至于变压器等大型设备一般不容 易造成过电压现象，（振荡情况下由于变压器系统阻抗很大，振荡中心很难落入变压器内部，关于这点我也不是很有把握，请知道的弟兄指正）。所以一般在大型变压器特别是中性点直接接地系统，保护配置上不考虑过电压保护。只有一些中性点不接地或经大电阻接地的变压器才考虑防止中性点偏移产生过电压伤害主设备而装设中性点过电压保护。 复压闭锁过流的复压未必就不包括零序电压。在作为低压线路的保护或者主变的低后备时，由于处于中性点不接地系统，当然复压就不包括零序电压，采用正序电压越下限和负序电压越上限的组合逻辑。但是对于中性点接地系统，复压闭锁过流往往仅用于主变高后备，这时是包括零序电压的。由于厂家不同，采用的复合电压的构成方式也不一定相同。 母差保护BP-2B的失灵保护的复压包括低压，负序，还有3U0的到现在就遇到这一个 我是一个继电保护公司的，我们公司所做的复压过流保护中，到现在还没有看见有零序。在大电流接地系统中（110KV以上的和部分110KV的）大概会加入零序吧，不过特别少。而在小电流接地系统中（110KV以下和部分110KV）是肯定不能用零序的，因为在接地时才会有零序，而小电流接地时允许运行2个小时的，它不属于短路故障，只能叫不正常。2小时内不影响供电，时间长了有可能会发展成短路，所以只能运行2个小时。 保护电路设计方法- 过电压保护 2.过电压 保护 ⑴过电 压的产生 及抑制方 法 ①过电压产生的原因 对于IGBT开关速度较高，IGBT关断时及FWD逆向恢复时，产生很高的di/dt，由于模块周围的接线的电感，就产生了L di/dt电压（关断浪涌电压）。 这里，以IGBT关断时的电压波形为例，介绍产生原因和抑制方法，以具体电路（均适用IGBT/FWD）为例加以说明。 为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图6中，以斩波电路为例，在图7中示出了IGBT关断时的动作波形。 关断浪涌电压，因IGBT关断时，主电路电流急剧变化，在主电路分布电感上，就会产生较高的电压。关断浪涌电压的峰值可用下式求出： V CESP=E d＋(-L dI c/dt) 式中dl c/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值；V CESP为超过IGBT的C-E间耐压(V CES)以至损坏时的电压值。 ②过电压抑制方法 作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种： 1.在IGBT中装有保护电路（=缓冲电路）可吸浪涌电压。缓冲电路的电容，采用薄膜电容，并靠近IGBT 配置，可使高频浪涌电压旁路。 2.调整IGBT的驱动电路的V CE或R C，使di/dt最小。 3.尽量将电件电容靠近IGBT安装，以减小分布电感，采用低阻抗型的电容效果更佳。 4.为降低主电路及缓冲电路的分布电感，接线越短越粗越好，用铜片作接线效果更佳。 ⑵缓冲电路的种类和特 缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。 ①个别缓冲电路 为个别缓冲电路的代表例子，可有如下的缓冲电路 1.RC缓冲电路 2.充放电形RCD缓冲电路 3.放电阻止形RCD缓冲电路 表3中列出了每个缓冲电路的接线图。特点及主要用途。 表3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途 @@@大学课程设计报告 课程名称：过/欠电压保护提示电路 系部：电力工程系 专业班级：电气工程及其自动化 学生姓名： 指导教师：张志恒 完成时间： 报告成绩： 目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3 设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路 (4) 2.2 电源模块的设计 (4) 2.3 比较模块的设计 (5) 2.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图 (7) 3.1 图像 (7) 3.2 元件清单 (7) 3.3 部分重要原件介绍 (8) 4.仿真与调试 (12) 4.1 仿真过程中数据记录 (12) 4.2 结论 (19) 5.心得体会 (20) 1.概述 1.1 过欠压电路课程设计背景 日常生活中，我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏，而在低压时电气设备不能正常工作。在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备，使其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.2 过欠压电路课程设计目的 通过设计，使同学们对模拟电子技术理论知识在生产实际中的应用有一个初步的认识。加深同学们对所学的理论知识与实际的应用的结合。通过设计，全面提高同学们、分析、判断、解决问题的能力。 1.3 设计任务与要求 (1) 设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250V 或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 (2) 在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 2.设计内容 2.1 分模块电路设计思路 复合电压启动的过电流保护 复合电压启动的过电流保护通常作为变压器的后备保护,它是由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件,两个继电器只要有一个动作,同时过电流继电器也动作,整套装置即能启动。 该保护较低电压闭锁过电流保护有下列优点: (1)在后备保护范围内发生不对称短路时,有较高灵敏度。 (2)在变压器后发生不对称短路时,电压启动元件的灵敏度与变压器 的接线方式无关。 (3)由于电压启动元件只接在变压器的一侧,故接线比较简单。 保护由三部分组成： 电流元件、电压元件（含负序电压继电器KVN和低电压继电器KV）、时间元件。其中负序电压继电器由负序电压滤过器和过电压继电器组成。 装置动作情况如下： （1）当发生不对称短路时，故障相电流继电器动作；同时不对称短路产生负序电压，负序电压继电器动作，其常闭触点断开，致使低电压继电器KV失压，常闭触点闭合，起动闭锁中间继电器KM。相电流继电器通过KM常开触点起动时间继电器KT，经整定延时起动信号和出口继电器，将变压器两侧断路器断开。 （2）当发生对称短路时，由于短路初始瞬间也会出现短时的负序电压，KVN也会动作，使KV失去电压。当负序电压消失后，KVN返回，常闭触点闭合，此时加于KV线圈上的电压已是对称短路时的低电压，只要该电压小于低电压继电器的返回电压，起动闭锁中间继电器KM。复合电压启动的过流保护在对称短路和不对称短路时都有较高的灵敏度。 补充说明： 在继电保护中，复压包括低电压和负序电压，复压闭锁过电流保护主要用在变压器的后备保护或者变压器的进线保护中。 为什么过流保护要加这个闭锁条件呢？ 主要是为了防止变压器过载的时候引起装置误动。变压器过载时，电压会降低，电流自然会升高，有可能达到过流定值，而过载的情况只会发生很短的时间，如果没有低电压闭锁条件，会引起变压器解列，所以为了保证供电的可靠性，加了低电压闭锁条件。负序电压闭锁条件主要是为了提高三相断短路的灵敏度，单相和两相短路时都会产生很大的负序电压，不用去考虑，而三相短路时，短路电流也是对称的，但在短路的瞬间，三相电压降低，会出现一定的负序值 (6~9V)，负序电压闭锁就是采用这个原理，在负序电压高于门槛时（可整定），可靠出口。 综上，复压闭锁过电流的作用是为了防止变压器过载时的误动，提高三相短路故障时出口的灵敏度。在保护装置中，复压有两个定值，即低电压闭锁值和负序电压闭锁值，由用户自己整定。 过压保护电路 MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n沟道MOSFET实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET的栅极，MOSFET关断，将负载与输入电源断开。 过压保护器件数据资料中提供的典型电路可以满足大多数应用的需求(图1)。然而，有些应用需要对基本电路进行适当修改。本文讨论了两种类似应用：增大电路的最大输入电压，在过压情况发生时利用输出电容存储能量。 图1 过压保护的基本电路 增加电路的最大输入电压 虽然图1电路能够工作在72V瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP器件的最大输入电压是一件有意义的事情。图2所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。 图2 增大最大输入电压的过压保护电路 图3 功过三极管缓冲器增大输入电压的过压保护电路 齐纳二极管的选择，要求避免在正常工作时消耗过多的功率，并可承受高于输入电压最大值的电压。此外，齐纳二极管的击穿电压必须小于OVP的最大工作电压(72V)，击穿时齐纳二极管电流最大。 串联电阻(R3)既要足够大，以限制过压时齐纳二极管的功耗，又要足够小，在最小输入电压时能够维持OVP器件正常工作。 图2中电阻R3的阻值根据以下数据计算：齐纳二极管D1的击穿电压为54V;过压时峰值为150V，齐纳二极管的功率小于3W。根据这些数据要求，齐纳二极管流过的最大电流为：3W/54V = 56mA 根据这个电流，R3的下限为： (150V - 54V)/56mA = 1.7kW 发电厂主变压器复合电压（方向）过流保护原理与整定 作者：周玉彩 一、主变压器复合电压（方向）过流保护的原理 复合电压过流保护复合电压启动部分由负序过电压与低电压元件组成。在微机保护中，接入微机保护装置的三个相电压或三个线电压，负序过电压与低电压功能由算法实现。过电流元件的实现通过接入三线电流由算法实现，二者相与构成复合电压启动过电流保护。在微机保护装置中，加设相间短路保护并在保护上设置相间功率方向，使此保护形成了复合电压（方向）过流保护。该保护动作可靠、准确为此在工程中现广泛使用。 1、过流保护 过流保护作为变压器或相邻元件的后备保护，复合电压闭锁和方向元件闭锁均可投退。 过流元件接入三相电流，当任一相电流满足下列条件时，过流元件动作。 op I I ，其中op I 为动作电流整定值。 2、复合电压元件 对某侧过流保护可通过整定相关定值控制字选择是否经复合电压启动或仅由本侧复合电压启动还是可由多侧复合电压启动。例如对于高压侧后备保护，定值“过流一段复压控制字” 整定为“0”时 ，表示高压侧过流保护一段退出其复合电压元件，不经复合电压闭锁；整定为“1”时 ，表示高压侧过流保护一段仅由本侧复合电压启动；整定为“2”时 ，表示高压侧过流保护一段由多侧复合电压启动，任一侧复合电压动作均可启动高压侧过流保护一段。 3、 相间功率方向元件 3.1方向元件TA 与TV 的极性接线图 相间功率方向元件采用90°接线方式，接入保护装置的TA 和TV 极性如图1所示，TA 正极性端在母线侧。 对各段过流保护可通过整定相关定值（控制字）选择是否带方向或方向指向变压器还是方向指向母线。当相间方向元件TA 、TV 接线极性符合图1所示接线原则时，例如对于高压侧后备保护，定值“过流一段方向控制字” 整定为“0”时 ，表示高压侧过流保护一段退出其方向元件，不带方向性；整定为“1”时 ，表示高压侧过流保护一段方向元件指向变压器；整定为“2”时 ，表示高压侧过流保护一段方向元件指向母线。 对三卷变高、中压侧相间功率方向元件的方向电压可通过整定相关定值选择取本侧电压或对侧电压，近处三相短路时方向元件无死区。例如对于高压侧后备保护，定值“过流一段方向电压” 整定为“0”时 ，表示高压侧过流保护一段方向元件的方向电压取本侧电压；整定为“1”时 ，表示高压侧过流保护一段方向元件的方向电压取中压侧电压。 以方向指向变压器时来说，相间方向的灵敏角可通过整定相关定值选择为-30o或-45o（当方向指向母线，则灵敏角则对应为150o或135o）。例如对于高压侧后备保护，定值“过流一段方向灵敏角” 整定为“0”时 ，表示高压侧过流保护一段方向元件的灵敏角当方向指向变压器时为-30o（当方向指向母线时则对应为150o）；整定为“1”时 ，表示高压侧过流保护一段方向元件的灵敏角当 【经典】过流过压电路保护解决方案 黄逸维：在座的各位嘉宾、专家、朋友们大家早上好！我是柏恩公司亚太区的技术经理黄逸维，今天很荣幸有机会和各位分享柏恩公司在市场上观摩到的趋势，尤其是在保护线路方面，针对保护线路使用上的元器件新技术，首先要和大家分享的是我们在新趋势应用的应用里保护线路的经验，由于今天时间比较紧，不想耽误大家午餐的时间，如果待会儿没有时间和大家做详细交流的话，欢迎大家到会展中心深圳电子展()上1D238号和我们的另外三位同事讨论关于线路保护的细节和产品型产品的保护问题。我先向各位介绍一下美国柏恩公司。我们是一家成立了60年的电子元器件公司，早期主要做定位器和电阻类型的产品，总部是在美国加州，但是在全球各地有10多个工厂，而且有很多的除了电阻类型之外的产品，包括电感、过压过流的保护，甚至针对车用系统系统上的传感器等等。我们公司是国际上认证单位的认证。柏恩公司目前在市场上主要提供的服务项目是针对四个市场，大概可以分通讯应用市场、汽车电子、消费电子和工业仪器医疗设备上的应用，我们公司也有专门成立一个分开的单位，有技术资源和行销的资源，如果有任何针对车用市场产品应用问题的话，可以直接和我们在会展上的同事进行讨论。 我先向各位分享的是我们在市场上观摩到的趋势，这个其实可能影响到我们在线路上的思考和方向。最主要的是消费型产品市场上的发展，非常多的产品现在非常的小型化，它储存电和使用时间是我们设计时考虑的，尤其是线流保护的时候，电阻必须要考虑，在做过电压保护的时候也要保护元器件漏电流的情况。下面是在数据传输上的界面趋势，由于现在的多媒体的内容越来越多，技术越来越高，所以对所有数据传输的速度增加得也非常快，从早期的USB1.0、2.0到现在的USB3.0。刚刚很多专家都已经和我们深入的讨论了关于高速传输到保护元器件的需求，我们在后面就直接切入到运用部分。除了一些通讯或者电子产品市场以外的应用，比如说监控市场、公共系统上，我们发现以太网口，甚至是带电的以太网口也是非常普遍的应用，太网口以国际规范来讲，它被定义为室内的端口，所以保护的需求非常基本，也非常简单。但是基于现在恶劣环境的应用，或者针对户外关系的需求，由于环境的变化，所以在线路保护上，尤其是以太网的设计上，我们保护的方向也稍微有一些更改。最后电源上来讲，尤其是现在讲高效环保的部分，尤其是一些时电子产品的供电都是改用SMPS的方式在供电，这样的设计价值就导致它的输入端口容易被外部的干扰影响和损坏，所以在保护上要注意。当然今天能有幸来这研讨会上开讲，还是蛮感谢主办方电子元件技术网()和我爱方案网()的。祝他们的研讨会越办越好！台下掌声！ 在一些商用的用户型市场上来看，我们也发现LED是一个非常大的趋势，主要还是以环保的议题和高效能的方向发展，但是 LED发光的二极体本身不能承受高压产品的元器件，所以在系统设计上就必须考虑到这样的保护。在电网，由于加上了通讯的功能，所以才叫做智慧，这样通讯的界面就必须和传统的通讯设备的设计，尤其是针对保护这块的要求变得一样，因为都有国际的规范和国家法律的要求，所以我们在这块的保护有很大的需求，这块的市场成长得也非常快。因为我本身主要是做通讯市场上的应用，所以下面主要和大家分享一下我们在通讯市场上的观察。 继电保护课程设计输电线路电流电压保护设计 第1章绪论 (1) 第2章设计的原始资料 (2) 2.1题目内容 (2) 2.2课程设计的内容与技术参数参见下表 (2) 2.3 工作计划： (3) 2.4设计需要考虑的问题 (3) 2.5保护方式的选取与整定计算 (3) 第3章输电线路电流保护整定计算 (4) 3.1保护3在最大、最小运行方式下的等值阻抗 (4) 3.2保护3在最小运行方式下G2退出运行，L2退出运行等值电路 (4) 3.3进行C母线、D母线、E母线相间短路的最大、最小短路电流的计算 (5) 3.4整定保护1、2、3的电流速断保护定值，并计算各自的最小保护范围 (6) 3.5整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (7) 3.6整定保护1、2、3的过电流保护定值 (8) 第4章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (9) 4.1电流三段式保护原理图 (9) 4.2电流三段式原理展开图 (10) 第5章MATLAB建模仿真分析 (12) 5.1 MATLAB的概述 (12) 5.2 仿真设计 (13) 5.3仿真结果 (13) 5.4结果分析 (15) 第6章课程设计总结与心得 (16) 参考文献 (16) 第1章绪论 继电保护装置是指能反应电力系统中电气元件发生的故障或不正常远行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。一般情况下不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统与其元件的程度经一定的延时动作于信号。目前，继电保护装置是以各电气元件作为保护对象的，其切除故障的范围是断路器之间的区段。反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择性地切除故障的保护称为主保护；当主保护或断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护称为后备保护。 电力系统对动作于跳闸的继电保护装置提出了四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。除了以上四个基本要求以外，选用保护装置时还应该考虑经济性。在保证电力系统安全运行的前提下，尽可能采用投资少、维护费用低的保护装置。 线路相间短路的电流电压保护有三种：第一，无时限电流速断保护；第二，带时限电流速断保护；第三，定时限过电流保护。这三种相间短路电流电压保护分别称为相间短路电流保护第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段。其中第Ⅰ段和第Ⅱ段作为线路主保护，第Ⅲ段作为本线路主保护的近后备保护和相邻线路或元件的远后备保护。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段统称为线路相间短路的三段式电流电压保护。 第Ⅰ段称为无时限电流速断保护，该段动作时间快但是不能保护线路全长。第Ⅱ段称为带时限电流速断保护，该段保护在任何情况下均能保护本线路的全长（包括线路末端），但是为了保证在相邻的下一个线路出口处短路时保护的选择性，必须和相邻的无时限电流速断保护配合。第Ⅲ段称为定时限过电流保护，该段保护主要是作为本线路主保护的近后备保护和相邻下一线路（或元件）的远后备保护。 本文主要内容是研究在母线短路时，保护1、2、3的第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段的整定值，并检验它们的灵敏度确定它们是否能够保护线路。 大学课程设计报告 课程名称： 系部： 专业班级： 学生： 指导教师： 完成时间： 报告成绩： 目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3 设计任务与要求 (3) 2.设计容 (4) 2.1 分模块电路设计思路 (4) 2.2 电源模块的设计 (4) 2.3 比较模块的设计 (5) 2.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图 (8) 3.1 图像 (8) 3.2 元件清单 (8) 3.3 部分重要原件介绍 (8) 4.仿真与调试 (11) 4.1仿真 (11) 4.2调试 (12) 4.3结论 (14) 5.心得体会 (14) 6.参考文献 (15) 1.概述 1.1 过欠压电路课程设计背景 生活中，我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏，而在低压时电气设备不能正常工作。那么，在这样的情况下就需要有一个电压报警指示设备，它可以及时准确地对电网电压进行分段指示并且对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.2 过欠压电路课程设计目的 1.设计一过/欠电压保护提示电路。 2.对给定的电路原理框图进行原理图设计，分单元进行设计。对电路参数进行必要的计算，选择元器件参数。 3.画出完整的电路原理图。 4.对设计的电路进行仿真验证。要求打印出仿真结果。 1.3 设计任务与要求 1.设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 2.在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电 复合电压闭锁过流保护得原理 1．低电压元件，电压取自本侧得YH或变压器各侧得YH。动作判据：动作值小于低电压元件整定值。?2.负序电压元件,电压取自本侧或变压器各侧，动作判据：动作值大于负序电压元件整定值.?3。过流元件，电流取自本侧得ＬＨ,任一相电流大于过流定值。 两个电压元件就是或得关系，加上过流元件，就满足复合电压闭锁过流保护得出口条件了。?就就是电压满足条件 (正序小于一定得值，一般额定电压得６０％－6５%；负 序电压大于一定得值;零序大于一定得值,三者只要一个满 足就可以，或得关系）与电流满足(正序电流大于一定得值)跳开关了、 复压闭锁过流得具体含义就是什么? 包括三个条件：1、低压元件;２、负序电压元件;3、过流元件?保护功能配置?方向闭锁得复合电压闭锁得过流保护,具有两时限出口,第一时限出口跳分段开关；第二时限跳主变各侧开关.?零压闭锁零序电流保护，具有两时限出口,第一时限出口跳分段开关；第二时限跳主变各侧开关。 零序过流保护 PT断线检测?过负荷保护告警 反应非电量故障得有载瓦斯保护 测量功能配置： 全部电量得测量采用交流采样获得,可测量电压、保护电流、零序电压电流。?电力系统出现故障时常伴随得现象就是电 流得增大与电压得降低，过流保护就就是通过系统故障时 电流得急剧增大来实现得。但就是由于大型设备、机械得 起动也会造成电流得瞬间增大，有可能造成开关得误动， 为了防止其误动，在保护中增加低电压元件,将PT电压引 入保护装置中，构成低电压闭锁过流，只有在“电流得增 大与电压得降低”这两个条件同时满足时才出口跳闸。在 将过流保护用于变压器得后备保护用时,再增加一个负序电 压元件，作为一个闭锁条件，这样就构成了复合电压闭锁 过流了。 电压闭锁过流保护——当电流大于过流保护得定值时，如低电压没动作就闭锁(保护不出口)，低电压也动作时,保护就跳闸。 一般得过流保护动作灵敏度不够，为了提高保护动作得灵敏度，做法就是结合母线得电压变化情况,这样即考虑了电压又考虑了电流，从而可区分过负荷与过流,提高了过流保护得灵敏度。 复压闭锁过流保护就是用在线路未端短路电流与线路上大电机起动电流接近得保护上,因为大电机起动时得cｏsφ较低,起动电流不会使母线电压降低很多,低电压不会动作,所以不跳闸；当线路未端短路时，cｏsφ较高，母线电压就会降低,低电压也动作,过流保护就会跳闸。 东北石油大学课程设计 2020 年7月17日 东北石油大学课程设计任务书 课程数字电子技术课程设计 题目过/欠电压保护提示电路 专业勘查技术与工程姓名学号 主要内容： 设计一个数字过/欠电压保护提示电路，当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 基本要求： 1．当电压超过设定区间时，电路能自动切断并亮灯报警。 2．当供电恢复后，该装置经过一定的延时后能正常送电。 主要参考资料： [1] 陈有卿.实用电子制作精选[M].北京：机械工业出版社，2011 [2] 赵世平.模拟电子技术基础[M].北京：中国电力出版社，2014 [3] 张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，2013 [4] 康华光.电子技术基础模拟部分[M].北京：高等教育出版社，2013 完成期限2020.7.13-2020.7.17 指导教师 专业负责人 2020年7 月10 日 目录 1任务和要求 (1) 2 总体方案设计与选择 (1) 3单元电路设计 (2) 3.1电源模块的设计 (2) 3.2比较模块的设计 (3) 3.3 报警延时模块的设计 (4) 4 整体电路设计 (5) 5 电路仿真结果与分析 (5) 5.1调试 (5) 5.2仿真 (6) 5.3 结论 (7) 6社会、安全、健康、法律、文化、环境等影响因素 (8) 7 设计的可持续发展性 (8) 8本设计的成本 (8) 9 结论 (9) 参考文献 (10) 1任务和要求 (1)任务：设计一个数字过/欠电压保护提示电路。 (2)设计要求：当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 ?当电网交流电压大于250V或小于180V时，经3～4s本装置将切断用电设备的交流供电，并用LED发光警示。 ?在电网交流电压恢复正常后，经本装置延时3～5分钟后恢复用电设备的交流供电。 2 总体方案设计与选择 过压比较器同相输入端与欠压比较器反相输入端端接电源部分采集到的电压，过压比较器的反相输入端与欠压比较器的同相输入端则可以端接两种电路，这个部分经过查阅资料与讨论，制定出两套方案： 方案一：可以通过电源部分分别将250v与180v所对应的电压测试出来，分别为11.158v与7.89v。然后分别在过压与欠压比较器的相应输入端接入相同电压值的直流电源。 图1 方案一框图 方案二：从电源部分的输入端接并联个单相桥式整流电容滤波电路，对其输出电压进行稳压，使其电压值高于或等于250v所对应的电压，这个电压值为基准电压，经过测试后为11.77v，在过压与欠压比较器的相应输入端接入一个滑动比较器，起调节基准电压的作用，然后将基准电压与滑动变阻器连接，这时便可以通过滑动变阻器将基准电压调节为两个比较器的标准电压。 山西大学课程设计报告 课程名称: 系部: 专业班级： 学生姓名: 指导教师: 完成时间： 报告成绩: 目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路··································４2.2电源模块的设计······································４ 2.3 比较模块的设计 (5) ２.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图··············································８ ３.１图像 (8) 3．2 元件清单 (8) 3．３部分重要原件介绍·····································８ 4.仿真与调试...........................................１１4.1仿真. (11) ４.2调试 (12) ４．3结论 (14) 5.心得体会··············································1４ 6.参考文献··············································１５ 1.概述 １.１过欠压电路课程设计背景 生活中,我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动,在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏,而在低压时电气设备不能正常工作。那么，在这样的情况下就需要有一个电压报警指示设备,它可以及时准确地对电网电压进行分段指示并且对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.２过欠压电路课程设计目的 1.设计一过/欠电压保护提示电路。 2.对给定的电路原理框图进行原理图设计，分单元进行设计。对电路参数进行必要的计算,选择元器件参数。 3.画出完整的电路原理图。 4.对设计的电路进行仿真验证。要求打印出仿真结果。 1．3 设计任务与要求 １.设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250Ｖ或小于1８0Ｖ时,经３～4s本装置将切断用电设备的交流供电,并用LEＤ发光警示。 2．在电网交流电压恢复正常后,经本装置延时3~5分钟后恢复用电设输电线路电流电压保护
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