一、概述
电冰箱对电源的波动范围有一定的要求，而供电电源，其波动幅度有时会超出电冰箱的允许波动范围。当电冰箱压缩机在运转时，如遇电网意外断电又迅速恢复供电，会使压缩机承受压力过高而受损为了保证电冰箱能安全工作于规定的电源范围内，并且防止压缩机受损，在其的供电电源端接入保护电路是非常必要的,用以保证电冰箱在安全电压范围内运行，在这里我们设计安全电压范围是180V—240V。并且为了防止断电后忽然通电对电冰箱的损害，我们还需在保护电路中加入延时启动功能。在保护电路中用桥式整流电路和稳压二极管以及一个7812芯片构成过欠电压保护电路，用一个555集成电路构成延时启动电路。
二、方案说明
设计一个电冰箱保护电路，当电压处于180V—240V范围内电冰箱正常工作，当电压高于240V或低于185V时，电源被切断，电冰箱停止工作。当停电或重新来电时，电冰箱延时5S再通电运转。
原理框图如图1：
电源 电路 延时控制电路 电压检测电路 控制执行电路 图1电冰箱多功能保护器电路原理框图
三、电路设计
电路的工作原理
接通电源后，220V 交流电经变压器的降压、整流桥的整流、稳压器7812 的稳压后，在RP2 和RP3 两端可获得约12V 直流工作电压。根据变压器的变压系数，调整电位器RP2和RP3，使市电电压在正常范围内，上、下比较器都输出高电平，此时VT1 导通，电压指示灯LED保持发亮。因为C1 两端初始电压为0，555 时基电路的阈值端6 脚为高电平，555 时基电路复位，三极管VT2截止，继电器K1 的常闭触点保持吸合，电冰箱电源被切断。然后电源向C1充电，使2、6 两脚电位不断下降，约经过5s，可使电位降至12V电压的1/3，555 时基电路才置位，3脚输出高电平，VT2 导通，继电器K1 通电吸合，其常闭合触点K-1 断开，电冰箱通电工作。当交流电网意外断电时，C1 储存电荷通过R2、D5 迅速泄放，当电网恢复供电时，电路又要延迟5s左右才向
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电冰箱供电，从而确保电冰箱压缩机不受损。
1.当市电电压升高到240V以上，上比较器输出低电平；市电电压下降到185V以下，下比较器输出低电平。只要两者之一输出低电平，VT1 截止，LED 熄灭。此时6 脚为高电平，555 时基电路复位，输出端3 脚为低电平，电冰箱电源被切断，从而使电冰箱在电压过高或过低的情况下自动停止工作，保证了电冰箱能安全工作于规定的电源范围内。当电压恢复正常时，电路要延迟5S左右才向电冰箱供电。基电路组成延迟记忆电路。因我们是用直流电进行调试电路，所以在制作电路版的过程中，我们把电路的变压器、整流电路及稳压电路三部分除去，然后用绿色的发光二极管代替电冰箱作为负载，具体的电路如下。绿色的LED 发光表示负载正常工作，红色的LED 发光表示负载不工作。
555定时器IC选用CB555，其管脚外形图如图2所示。工作电压VCC=11V。
图2 555定时器引脚排列
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。555定时器有两个输入端，分别称作阈值输入端（TH）和触发输入端（TR），有一个输入端（Q）。此外，还有一个放电开关引出端（D），当在两个输入端（TH和TR）分别加入输入电压时，根据二输入电压值的不同情况，就可以控制输出端Q的状态（为低电平或高电平）以及放电开关D的状态（是导通还是截止）。555定时器的所有应用都是基于这一特性，它的功能表如表1所示
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输R入 输 TX H TRX 低Q 电电电平 导平 导平 截D 出 0 1 1 1 通 通 止 >2/3VCC >1/3VCC 低<2/3VCC <1/3VCC 高<2/3VCC >1/3VCC 保持原状态 保持原状态 表1 555定时器功能表
1. 直流稳压电源电路如图3
图3 直流稳压电源
电源电路由变压器T,二极管桥式整流，三端集成稳压块A1稳压及电容C1,C2滤波等部分构成。构成这个电路的主要目的是为时基电路和继电器控制电路提供12V稳定直流电压。
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2.延时启动电路如图4
图4 延时启动电路
当电网断电又来电时，由于C1比C2两端电压上升慢，因此R2取样电压低，555被置位，3脚输出高电平LED2亮出于保护状态，虽然C1两端电压能很快恢复，R2取样电压升高，VD5截止，但555不能马上复位，这是由于C4，只有C4电压经R4充电至2/3VDD，而且2脚电压大于1/3VDD时，555才能翻转，LED2熄灭，LED1亮。延时启动时间t=1.1C4*R4。
3.电压检测电路如图5
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