目录

  • 1 课程介绍
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 课程设计
    • 1.3 案例描述
    • 1.4 课程标准
    • 1.5 教学任务书
    • 1.6 教学实施方案
    • 1.7 课程校本教材
  • 2 项目一 机器人数显电源设计与仿真平台搭建
    • 2.1 项目一简介
    • 2.2 任务一 电路设计的一般方法
    • 2.3 任务二 Multisim仿真软件的安装与使用
    • 2.4 任务三 Protues仿真软件的安装与使用
    • 2.5 考核评价
    • 2.6 测试题一
  • 3 项目二 机器人数显电源电路设计方案分析
    • 3.1 项目二简介
    • 3.2 任务一 机器人数显电源设计任务
    • 3.3 任务二 机器人数显电源方案选择
    • 3.4 考核评价
    • 3.5 测试题二
  • 4 项目三 机器人数显电源稳压模块设计
    • 4.1 项目三简介
    • 4.2 任务一 变压电路设计
    • 4.3 任务二 整流电路设计
    • 4.4 任务三 滤波电路设计
    • 4.5 任务四 稳压电路设计
    • 4.6 任务五 保护电路设计
    • 4.7 任务六 电源总电路设计
    • 4.8 考核评价
    • 4.9 测试题三
  • 5 项目四 机器人数显电源显示模块设计
    • 5.1 项目四简介
    • 5.2 任务一 数字电路的系统设计
    • 5.3 任务二 ICL7107 数显模块电路设计
    • 5.4 任务三 ICL7135 数显模块电路设计
    • 5.5 考核评价
    • 5.6 测试题四
  • 6 项目五 机器人数显电源仿真实现
    • 6.1 项目五简介
    • 6.2 任务一 稳压电源模块电路图绘制
    • 6.3 任务二 稳压电源模块技术参数与功能测试
    • 6.4 任务三 数显模块电路图绘制
    • 6.5 任务四 数显模块技术参数与功能测试
    • 6.6 任务五 数显直流稳压电源仿真与分析
    • 6.7 考核评价
    • 6.8 测试题五
任务五 保护电路设计

(一)教学视频

(二)教学课件


(三)教学内容

(1)过压保护电路

为提高电源的自我保护性,当输入电压超过220V+10%时,电路将停止工作和电压输出,过压保护电路如图3.19所示。

                           

图3.19 过压保护电路

工作原理:将整流滤波后的电压取样与基准电压进行比较,如果取样电压低于基准电压,稳压二极管电流较小,即三极管基极电流较小,三极管处于截止状态,集电极与发射极之间等同开路状态,电路后级电路不受影响,能正常工作;如果取样电压高于基准电压,使稳压二极管的反向电流和三极管的基极电流迅速增大,而三极管很快进入饱和状态,集电极电位为0,进入过压保护状态,输出电压为0。

电路取值:

稳压管:基准电压可用稳压二极管,稳压二极管可以采用2V-20V均可,但我们一般取中间值适当偏小,我们选用5.1V的稳压二极管,查看其参数可知,其反向工作电流为20mA。

分压电阻:为减轻前级电路负担,取样电路电阻应尽量大些,且当取样电路调到最高电压时,其电流应尽量小于或等于稳压二极反向工作电流。所以有:

取支路总电阻为15K左右。

则:

为使电路可调节性更宽,可选择为2K/0.25W的电阻或去掉不要;可取2K/0.25W的电阻,可取10K的精密可调电位器。

三极管:

当三极管处于饱和状态时:

所以,同样可选9013:极限参数25V/0.5A/0.625W,放大倍数64-300;也可选2N2369,40V/0.5A/0.3W。

(2)过流保护电路

设计指标要求:当超出最大输出电流20%时立即截流保护,即过流保护启动电流:

较简单的做法是,在滤波电路后极串联一个保险管,当输出电流超过要求时,保险管可以起到电路保护作用。

考虑电源电路内部本身消耗电流为40mA,电路串联的保险管正好可以选择1A的管子,如图3.20所示。

图3.20过流保护电路