本科毕设论文-—电冰箱保护器设计.doc

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘 要 本文是在分析了目前国内电冰箱保护器研究的现状的基础上，设计的一种集过压、欠压、延时保护集于一体的多功能电冰箱保护器。文中首先探讨了冰箱保护器的价值和发展状况，并提出了设计的主要任务和要求。然后分析了电网过、欠压或突然断电时，压缩机受到的影响，并根据其工作原理，绘制电路原理图，并且进行元器件的选择和计算以及电路的调试，最后得出结论。该电冰箱保护器具有电路结构简单、硬件调试方便、工作性能稳定等优点。 关键词：电冰箱保护器；过压；欠压；延时Abstract This paper is the analysis of the current domestic refrigerator protector research present situation in the foundation, design a set of over-voltage, under-voltage, delay protection set in one of the multifunctional protector for refrigerator. This paper first discusses the refrigerator protector value and development status, and put forward the design of the main tasks and requirements. Then it analyzes the network, under voltage or power failure suddenly occurs, the compressor is affected by, and according to its working principle, drawing the circuit diagram, and the choice of components and calculation and circuit debugging, finally draws the conclusion. The refrigerator protector has simple circuit structure, hardware debugging convenience, the advantages of stable performance.Keywords：refrigerator protector; over-voltage; short; time delay毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 课题的目的和意义11.3 设计任务与要求21.3.1 设计任务21.3.2 本课题研究的技术要求3本章小结3第2章 方案选择42.1 方案选择42.1.1 电压取样鉴别单元的设计42.1.2 驱动单元的设计52.1.3 直流电源的设计52.1.4 延时电路52.2电冰箱保护器的方框图5本章小结6第3章 系统单元电路的设计与分析73.1 电压取样鉴别电路的设计73.1.1 COMS与非门电路73.1.2 电压取样鉴别电路及其工作原理83.2 基本RS触发器的设计93.2.1 电路组成及逻辑符号93.2.2 基本RS触发器工作原理103.3 延时电路的设计113.3.1 555定时器的外部管脚及电路结构123.3.2 555电路的工作原理133.3.3 555定时器构成的单稳态触发器及其工作原理153.4 驱动单元的设计163.5 直流电源的设计163.5.1 电源变压器163.5.2 整流电路173.5.3 滤波电路183.5.4 直流电源电路设计及工作原理18本章小结19第4章 整机工作原理204.1整机电路原理图204.2过压、欠压、断电运行状态分析204.3 整机工作原理21本章小结23第5章 系统的安装与调试245.1 电路元器件选择与计算245.1.1 IC的选择245.1.2 与非门G1G6的选择245.1.3 电压取样鉴别单元阻容元件的选择245.1.4 延时电路元件的选择255.1.5 驱动单元元器件选择和计算255.1.6 直流稳压电源元器件的选择和计算265.2 安装步骤275.3 整机调试275.4 调试中的问题及解决方法28本章小结29结 论30致谢31参考文献32附录1 译文33附录2 英文参考资料35附录 3 整机电路原理图38附录 4 元器件表39-40-第1章 绪论1.1 课题背景随着科技的发展，社会的进步和人们生活水平的不断提高。家用电器的应用几乎遍及我们生活。而家用电器保护，则是发电、供电、用电系统的重要器件。它几乎渗透到所有用电领域，是人民生活正常生产和安全工作的重要保证，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。说到家用电器，让我们不难想到电冰箱。在冰箱出现以前，我们一直在为食品存放时间一久就会变得不再新鲜甚至腐败而烦恼。真正的电冰箱发明于20年代，1920年，纽约布鲁克林一家平板印刷厂的一位名叫威利斯H.卡里尔的工程师，设计出一种能控制温度和湿度的系统。而我国电冰箱行业是从50年代起步的，期间迅速发展壮大。从改革开放前只有雪花一家，到80年代开始，海尔，海信，长虹，新飞等冰箱生产企业相继崛起，从而奠定了我国制冷行业的基础。电冰箱行业的迅速发展，极大的提高了我国城乡居民生活的质量。但是，从我国目前的供电情况来看，电网设备还不够完善，供电电压不太稳定，电压波动值可能超出电冰箱的允许范围（我国规定供电电压稳定度应该在正负百分之十），而且局部断电又时有发生，根据以上种种原因就应运而生了电冰箱的自动保护器。电冰箱易损坏或寿命短是困扰人们的一个问题。究其原因，供电电压波动、瞬时断电是电冰箱损坏或寿命缩短的主要原因之一。而对于绝大多数家用电冰箱来说，瞬时断电与电压波动几乎是不可避免的。为此，我们利用变压器，再配以控制电路设计了一种自动稳压、自动延时的电冰箱保护器，该多功能电冰箱保护器能够根据负载电流判断线路中的各种故障,并及时进行保护，最大限度的降低对人们日常生活的影响，是一种经济实用的电冰箱保护器。1.2 课题的目的和意义电冰箱的驱动电机在一定的电压范围内才能正常工作，供电电压过高或过低很容易导致绕组线圈烧毁；另外，当电冰箱正在工作时突然断电而又立即通电时，电冰箱的压缩机所承受的启动电流要比正常启动电流大好几倍，导致压缩泵内压力很高，使驱动电机负荷过载，也容易烧毁电机。从目前我国供电情况来看，供电电压还不够稳定，而且局不断电时有发生，所以电冰箱保护器具有重要的使用价值。电动机保护器不仅能保证电冰箱的稳定工作，而且在工农业正常生产，提高生产效率和经济效益和在节能事业中也有着重要意义。1.3 设计任务与要求1.3.1 设计任务传统人们在用电时会因技术故障、人为故障、设备老化、质量低劣、自然灾害等引起的电压过高过低、停电再来电而烧毁电器，甚至因此发生火灾的问题，造成了人身的危害和资金的浪费。为了避免上述危险的发生，我们应该给电冰箱配备一个冰箱保护器。该保护器的功能是：当电网电压过压或欠压情况下，使家用电器的供电系统停止供电，当电网电压恢复正常后使家用电器自动恢复供电；当家电正在工作时，一旦电源断电而又立即供电时，本设计要使家用电器必须断电35min后才能恢复供电。本保护器的设计需要考虑下面几个方面的问题:(1)合适性 由于保护器的种类繁多，加之不同厂家生产的电机也有差别。因此，能型电动机综合保护器应该有较好的适应性，即通过简单方便的设置就可使保护器不同的保护特性的要求。(2)正确性 为了充分发挥电机自身的过载能力，同时还要对电机进行有效保护。要求保护器的动作要准确。不准确的动作或造成电机的损坏，或不能充分发挥的过载能力，造成不必要的跳闸断电，影响生产。(3)保障性 这一方面要求保护器在无故障时不能产生误动作，而在故障发生不能拒绝动作，特别是在过压、欠压和突然断电时。要在规定的时间内，准确、可靠地完成规定的保护功能，并且，设计的合理性以及制造时的工艺保证是非常重要的。1.3.2 本课题研究的技术要求1、当电网电压250V或170V时，能自动切断电源；2、当电网电压恢复正常后35分钟自动接通电源。本章小结本章为绪论，主要介绍电冰箱保护器的课题背景和该设计的实用价值，以及介绍家用电器保护器在发电、供电、用电系统的重要器件以及良好的商业前景。最后介绍本课题的主要任务和需要完成的技术要求。第2章 方案选择2.1 方案选择根据设计任务及要求，所设计的电冰箱自保护器的基本思想为：电网电压在正常范围时，保护器不影响电冰箱的正常工作，而一旦电网电压250V或170V时，保护器应立即切断用电器电源。正在工作的电冰箱一旦断电又恢复供电时，保护器应延时35min后再给电冰箱接通电源。不论是保护器立即断电还是延时通电，都需要由继电器触电开关去控制驱动电机，显然该保护器还应设有驱动继电器线圈的驱动电路。为此，本电路主要由以下几部分组成：电压取样鉴别单元、延时电路、驱动单元、直流供电电源等。其主体方案示意图如图2-1所示。下面详细地介绍系统各部分的组成及方案论证。 电压取样鉴别单元驱动单元延时电路直流电源图 2-1 方案示意图2.1.1 电压取样鉴别单元的设计本设计要求保护器能够对电网电压进行实时的监控，检测出电网电压的过、欠压异常，并根据电压的异常与否输出相应的控制信号。为此，必须具备有电压取样鉴别电路，以便能及时准确的地按要求动作。对于取样电路的选择方案有以下两种：方案一采用由比较器组成的差分比较电路，电路结构简单，方便调试。但延时要用LED灯显示出来，用555定时器会在硬件连接上很有困难。方案二直接采用非门电容、电阻、电位器和二极管组成的采样电路是最简单的采样电路。而且与555定时器会在硬件连接上更方便。所以本设计采用非门电容、电阻、电位器和二极管组成的采样电路。2.1.2 驱动单元的设计驱动单元主要实现对负载供电线路通断状态的控制。在本设计中驱动单元主要由直流继电器和该继电器的驱动电路组成。2.1.3 直流电源的设计本设计要求保护器在过、欠压状态下均能够正常的工作，因此保护器自身的供电电源必须平稳可靠。可采用串联式直流稳压电源。由于驱动电路与触发器所用供电电压的不同，该直流电源有两路稳压电路输出不同稳压值的电压，该电源的基本组成为电源变压器，桥式整流，电容滤波和稳压电路I和稳压电路。2.1.4 延时电路正在工作的电冰箱一旦断电又恢复供电时，保护器应延时35分钟后自动给电冰箱接通电源，这就必须具有延时电路。延时电路可采用单稳态触发器，为了减少体积，性能稳定，采用555定时器构成的单稳态触发器电路为好。2.2电冰箱保护器的方框图通过对本设计具体要求的分析和对各部分电路实现方案的考虑。电冰箱保护器的电路方框图如图2-2所示。直流10V直流24V市网电压220V图2-2 电冰箱保护器方块图本章小结本章介绍了电冰箱保护器的设计思路、方案选择和最终确定的系统方框图。并把电路分成几部分来分别讨论，已达到简化电路的目的。通过多方面的比较选出合理的方案。该保护方案中包含直流电源、取样电路、延时电路、控制电路四部分。其中直流电源部分主要是把交流电转换成直流电，取样电路是保护电冰箱在正常的电压下工作，延时电路是在电路断相时来保护电冰箱，控制部分是对上述三个部分正常运行。通过方案选择最终确定电路的整体思路，将分立的各个模块综合在一起最后得到整体电路。第3章 系统单元电路的设计与分析3.1 电压取样鉴别电路的设计电压取样鉴别电路：该部分电路的主要功能是当电网电压250V和170V时，向驱动单元提供驱动信号，使继电器触电动作，电冰箱断电；当电网恢复供电时，为延时电路输入一个脉冲下降沿，以便延时电路工作，使用电冰箱经35min才能通电。3.1.1 COMS与非门电路1.电路组成及符号图3-1所示是CMOS与非门的电路结构和符号。在图3-1（a）中，两个P沟道增强型MOS管、并联，两个N沟道增强型MOS管、串联，、的栅极连接起来成为输入端A，、的栅极连接起来是输入端B。图3-1（b）所示是与非门的逻辑符号。2.工作原理在图3-1（a）中，A、B两点电压只要有一个为低电平0V，、中就总有一个截止，、中就总有一个导通，因此Y电输出一定为高点平（电源电压）；只有当A、B两点电压同时为高电平时，、才会都导通，、才会都截止，Y点才会为低电平0V。综上所述，可得如表3-1所示真值表。 TN1TN2TP1TP2VDDFAB （a）电路图 （b）逻辑符号 图 3-1 CMOS与非门表 3-1 与非门逻辑真值表由表3-1可看出与非门的逻辑功能是：当输入端中有一个或一个以上是低电平时，输出端为高电平；只有当输入端全部为高电平时，输出端才是低电平（即有“0”得“1”，全为“1”得“0”。）。其逻辑表达式为： 公式 （3-1）3.1.2 电压取样鉴别电路及其工作原理该单元电路由与非门、电容、电阻、电位器和、二极管组成，具体电路如图3-2所示。具体电路工作原理如下：图 3-2 电压取样鉴别电路1.当市网电压正常时电源接通之后,正常的220V电压经电阻，和分压后, 由两端取出约40V的交流电压,经半波整流再经、及滤波后成为直流取样电压,使图中=(1013) V, (与非门的转折电压，对于CMOS门，阈值电压约等于直流电源电压的一半，即), (与非门的转折电压)，故门输出“1”电平，门输出“0”电平，该信号作为控制信号送往延时电路，此信号使延时电路不动作。门输出 “1”电平，该信号作为基本RS触发器的控制脉冲改变其状态 。2. 当市网电压250V或170V时由于电网电压升高，使直流取样电压也相应升高，因而使,故门输出为“0”电平，门输出为“1”电平，门输出“0”电平；由于电网电压降低，使直流取样电压相应降低，因而使（这时）,使门输出“1”电平，门输出为“0”电平。当市网电压当市网电压250V或170V时，门输出由“0”电平翻转为“1”电平，该脉冲下降沿作为延时电路的触发信号，使延时电路工作。门输出为“0”电平，该信号与延时电路输出的信号一起控制基本RS触发器的状态，启动断电保护。3.2 基本RS触发器的设计该部分电路受电压取样鉴别电路的控制，主要用于记忆和产生控制信号送给驱动电路。3.2.1 电路组成及逻辑符号图3-3（a）所示是用两个与非门交叉连接起来构成的基本RS触发器。、是信号输入端，低电平有效，Q和是两个互补的信号输出端。图3-3（b）所示是基本RS触发器的逻辑符号。QQ 图3-3 (a) 逻辑电路图 图3-3 (b) 逻辑符号图3-3 由与非门构成的基本RS触发器3.2.2 基本RS触发器工作原理1.电路有两个稳定状态电路无输入信号即D =D =1时，有两个稳定状态。（1）0状态当Q=0、=1的状态定义为0状态。由于Q=0送到了与非门G2的输入端，使之截至，保证=1，而=1和D =1一起使与非门G 1导通，维持Q=0，显然电路的这种状态可以自己保持，是稳定的。（2）1状态 当Q=1、=0的状态定义为1状态。由于=0送到了与非门G1的输入端，使之截至，保证Q=1，而=0和D =1一起使与非门G2导通，维持=0，显然电路的这种状态也可以自己保持，是稳定的。2.电路接收输入信号过程（1）接收置1信号过程当D =1、D =0时，触发器将变成1状态，即将有Q=1、=0.当D =1、D =0时，如果触发器原来是处在0状态，则根据与非门的逻辑特性（有0出1，全1出0），可以肯定G1输出为高电平、门G2输出为低电平，即有Q=1、=0；如果触发器原来就处在1 状态，则仍保持1状态，即仍有Q=1、=0。（2）接收置0信号过程当D =1、D =0时，触发器将变成1状态，即将有Q=1、=0.当D =1、D =0时，如果触发器原来是处在0状态，则仍保持0状态不变即，Q=0，=1的状态不会变；如果触发器原来是处在1状态，则根据与非门的逻辑特性，肯定门G2输出将为高电平，即=1，而=1和D =1又会导致门G1输出为低电平，即Q=0。由基本RS触发器的工作原理分析，可以很容易的列出表3-2，该基本RS触发器的特性表直观的反映了基本RS 触发器两输入信号R和S与触发器接收信号之前所处的现态（）及触发器接收输入信号之后所处的现态之间的关系。 约束条件 公式（3-2） 表 3-2 基本RS触发器的特性表3.3 延时电路的设计延时电路主要用于电网突然断电又立即恢复供电而烧毁家用电器。本电路可采用单稳态触发器来实现。为减小体积和性能的稳定，采用555定时器构成的单稳态电路。为防止因断电后又立即通电而烧毁电机，因此要用延时电路。该延时电路由555定时器IC、电容、电阻等组成。该电路是一个负脉冲触发的单稳态延时电路，它的工作原理如下：图 3-4 单稳态触发器波形图1.当电网电压从大于240V降至略小于240V时，由于,门的状态翻转，输出为“1”电平，门由输出“1”变为输出“0”（这时有），通过给555定时器IC的2脚送入一个负脉冲，则3脚变为“1”电平。同时放电管截止，直流电源经电阻对电容充电，（）上升。经5分钟后，2/3,555电路状态翻转，3脚恢复为“0”电平，输出一个负脉冲，经电容送至RS触发器，使 (这时因输出“0”电平，输出为“1”电平，即),迫使RS触发器翻为“1”状态（Q=1），门及输出“0”状态，及截止，继电器常闭触点闭合，电冰箱恢复工作。这里555定时器3脚“1”电平的保持时间（放电管的截止时间）仅与电阻和电容的乘积成正比，而与直流电源电压的大小无关。调整,可以延时5分钟。单稳态触发器的工作波型见图5所示。其中为2脚电压，为3脚电压，为7脚电压的波形。2. 若电网电压从小于180V上升到大于180V时，（这时UBU时其输出为高电平，当U2/31/3低电平导通12/31/3高电平截止11/3保持原状态保持原状态3.3.3 555定时器构成的单稳态触发器及其工作原理图3-6 NE555构成单稳态触发器上图3-6所示，为由NE555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管，稳态时NE555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号（由电压取样鉴别电路提供）加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3Vcc，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3Vcc时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图如图3-7所示。图3-7 单稳态触发器工作波形图暂稳态的持续时间Tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C的大小。 公式 （3-3）通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。555构成的单稳态触发器工作波形图如图3-7所示。3.4 驱动单元的设计该单元电路由三极管和、与非门、二极管、继电器K和电阻组成。该电路的主要功能是：通过RS触发器的输出端（Q）的状态，经门反相后控制、的饱和导通或截止，使继电器线圈K中有电流或无电流，从而使其常闭触点断开或闭合，电冰箱处于停止或工作状态。是续流二极管，其作用是：当二极管及由导通变截止时，继电器线圈中的电流不会突然中断，在其线圈两端会产生上负下正的自感电压，由于该电压很高，可能会击穿三极管和。有续流二极管时，自感电压的极性使导通，给继电器线圈中的电流（电感中的电流不能突变）提供了通路（续流），使线圈中的磁场能量慢慢释放，因而线圈两端不会产生高的自感电压，或者说由于的导通使线圈两端电压被钳制（大小为），和就不会被击穿了。3.5 直流电源的设计直流稳压电源提供整个保护器各部分工作的直流电压。电网电压经电源变压器降压，桥式整流，电容器滤波，稳压电路得到约为24V的直流电压提供给驱动电路和直流继电器工作电压，再经稳压电路得到约为10V的电压供给基本RS触发器和延时电路。它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 3.5.1 电源变压器图3-8所示为一降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路。该电源变压器降压电路的工作原理是：在开关S1闭合时，220V交流市电经S1（图中未闭合）加到电源变压器T1的一次绕组两端，交流电流经S1从一次绕组的上端流入，从一次绕组的下端流出。由于变压器绕组的互感作用，在变压器的二次绕组两端输出一个较低的交流电压。图3-8 电源变压器降压电路3.5.2 整流电路整流就是利用二极管的单向导电性将交流电压变换成脉动的直流电压。单相桥式整流电路是工程上最常用的电箱整流电路。整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，由图如图3-9可知：当正半周时，二极管D1、D3导通（D2、D4截止），在负载电阻上得到正弦波的正半周；当负半周时，二极管D2、D4导通（D1、D3截止），在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。 （a） 电路图 （b） 波形图图 3-9桥式整流电路及波形图3.5.3 滤波电路通常利用电容或电感元件的电抗特性，将整流电路输出的脉动直流电压中的大部分交流成分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。在电路中，当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中；当外加电压失去（或降低）之后，电容器将把储存的电能再放出来。充电的时候，电容器两端的电压逐渐升高，直到接近充电电压；放电的时候，电容器两端的电压逐渐降低，直到完全消失。这种电容带两端电压不能突变的特性，正好可以用来承担滤波的任务。图3-10（a）是最简单的电容滤波电路，电容器与负载电阻并联，接在桥式整流整流电路后面。在二极管D1、D3导通期间，E2向负载电阻Rfz提供电流的同时，向电容器C充电，一直充到最大值。E2达到最大值以后逐渐下降；而电容器两端电压不能突然变化，仍然保持较高电压。这时，二极管D1、D3受反向电压，不能导通，于是Uc便通过负载电阻Rfz放电。由于C和Rfz较大，放电速度很慢，在E2下降期间里，电容器C上的电压降得不多。当E2负半周经桥式整流后来到并升高到大于Uc时，又再次对电容器充电。如此重复，电容器C两端（即负载电阻Rfz两端）便保持了一个较平稳的电压，在波形图上呈现出比较平滑的波形。图3-10（b）所示为全波整流时电容滤波前后的输出波形。 （a） 电路图 (b) 波形图图 3-10 电容滤波电路及工作波形图3.5.4 直流电源电路设计及工作原理该电源由变压器T、整流二极管、稳压管、调整管、电容及电阻与组成。该电路的主要功能是产生两种大小不同的直流电压：E点输出电压=22V，供给驱动单元；F点输出电压=11V,作为与非门和555定时器IC的电源电压。直流稳压电源电路的工作原理如下：1.由变压器T、整流管、电容组成全波桥式整流电容滤波电路。220V的交流电压经降压变压器降压后，又经组成的整流桥，输出脉动的电压，再经的滤波，便在其两端（即稳压电路的输入端）获得直流电压。为了能在电网电压波动或负载电流变化时，该电源所输出的直流电压基本稳定，必须设有稳压电路。2.由、电容和、电阻和构成了基本调整管串联型稳压电路。其中和组成复合调整管，与，及电阻R15构成第一级稳压电路，在E点输出22V直流电压。它的特点是与稳压管稳压值是“跟随”的关系，所以只要稳压管电压、保持稳定，则当电网电压和负载电流在一定范围内变化时，UE也能基本稳定。由于加了射极跟随器，使稳压电路带负载能力增强了。同理，又组成了第二级稳压电路，在F点输出11v的直流电压。电容和是为了改进稳压电路的暂态响应而设置的，即瞬时增减负载电流时不至于引起输出电压有较大的波动。本章小结本章主要对各单元电路模块的设计、电路实现原理以及实现各部分电路所用的元器件进行介绍，在具体电路中，实现每个技术指标都会有不同的方案，但根据实际情况，则需选择最适合的。实验证明本设计中各单元电路设计方案正确可行，各项指标稳定可靠。第4章 整机工作原理4.1整机电路原理图电冰箱保护器的整机电路原理图详见附录3。4.2过压、欠压、断电运行状态分析电冰箱是一种间歇工作的家庭电器，在接通电源后，其压缩电动机处于启动、运行、终止的反复循环过程。根据我国家用电冰箱技术标准的规定，电冰箱的电源电压应在175235V范围内才能保证电冰箱的正常启动和运行。为什么要对电冰箱的电源条件做出规定呢？这是由于电冰箱的压缩机作为电动制冷器具的核心部件,其工作的安全性不仅关系到用户的财产安全,而且关系到用户的人身安全，并且压缩机都是在负载条件下启动的。启动时要求电动机启动转矩较大，启动电流常可达到额定工作电流的三至七倍。在供电紧张地区或用电高峰时间里，电网电压会变得很低，但有时候，电网电压又会变得很高。如果在电源电压低于允许的下限值的情况下启动，会因启动转矩不足，造成电动机启动困难，势必迫使电动机的启动电流成倍增长，超过设计的允许的限度。电冰箱内设的热保护装置对这种瞬间大电流的反应较差，因而极易造成压缩机绕组的烧毁。当电源电压高于允许的上限值的情况下启动时，电动机绕组因电流过载也同样会出现发热而破坏绝缘的现象，对压缩机的寿命都是有害的，严重时也会烧毁电动机。过压、欠压保护器就是应运而生的一种辅助性电器。当电网出现欠压或过压时，应用敏感于电网电压的基本特性，过压欠压保护器及时将电冰箱的电源切断，以保护电冰箱免受非常规电压的破坏。在电冰箱的压缩机处于工作状态时，不允许在电源突然中断后的短时间内重新接通电源。因为压缩机工作时，压缩泵一侧自蒸发器将低压制冷剂蒸发抽出，经过压缩成为高温高压蒸汽，自另一侧送往冷凝器，实现向空间排热。两侧压力差最大时可达到十一个大气压，压缩机中断运行后，须经一定的时间才能恢复两侧的平衡，最好保持在五分钟左右，确保了压缩机在轻载状态下起动；倘若压缩机运行中出现断电后又很快接通的情况，由于两侧存在很大的压力差，电动机启动时的负载很大，启动电流较正常值成倍增加，从而带来烧毁电动机的危险。电冰箱在出售时，生产厂家一般都不配备断电保护器，市场上销售的断电保护器，一般也都不具备智能延迟作用。一般的断电保护器，在电冰箱停电后复电，不管停电时间多久，它都要延迟3分钟左右才能接通电源，显得非常机械，人们希望在刚刚断电的最近3分钟之内能对电冰箱进行保护，不允许通电，而3分钟之后，则要求一旦来电压缩机能马上通电起动运转，以便在电冰箱室内的温度下降的最短时间内恢复制冷，既能保证食物不至于变质，又可节约电能。4.3 整机工作原理1.当电网电压在正常范围内时 电源刚接通的瞬间，电容上的电压不能突变，因而,所以门输出（也是基本RS触发器的输出端Q）“1”状态，的输出“0”状态，三极管、截止，继电器常闭触点不打开，电冰箱得以供电可以启动。 电源接通之后,正常的电网电压经电阻、和分压后,由两端取出约40V的交流电压,经半波整流再经、及滤波后成为直流取样电压,使图中=(1013) V, (与非门的转折电压，对于CMOS门，阈值电压约等于直流电源电压的一半，即), (与非门的转折电压)，故门输出“1”电平，门输出“0”电平，门、输出（RS触发器的D端）“1”电平；因为输出“0”电平，这时555定时器2脚始终为低电平，其输出端3脚输出仍为“0”电平，电容两端电压仍为零，使门输入（RS触发器的D端）为“1”电平，所以RS触发器端保持初始“0”状态，继电器K仍不吸合，其常闭触点仍闭合，电冰箱得以继续工作。2.当电网电压250V时由于电网电压升高，使直流取样电压也相应升高，因而使,故门输出为“0”电平，门输出为“1”电平，门、输出“0”电平，基本RS触发器D=0，而这时仍未充电，仍然保持“0”，所以触发器的输出翻转成“1”状态，使和饱和导通，继电器K吸合，常闭触点及断开，电冰箱断电而停止工作。3.当电网电压170V时由于电网电压降低，使直流取样电压相应降低，因而使（这时）,使门输出“1”电平，门输出为“0”电平，也同样迫使触发器翻转为“0”电平，使门输出为“1”电平，及饱和导通，继电器K吸合，常闭触点、断开，电冰箱停止工作。4.当电网电压从大于250V降至略小于250V时由于,门的状态