Protel99SE在过压欠压保护电路设计中的应用宋卫星（陕西理工学院物理系陕西汉中723001）摘要:基于电子设计自动化(EDA)软件Protel99SE设计了过压、欠压保护电路；利用Protel99SE的“DCSweepAnalysis”、“Transient/FourierAnalysis”两种方式对所设计的电路进行了仿真测试，并依照仿真结果完善了设计；当电气设备的电源电压波动超出正常范围时该电路能自动切断电源，待电源电压恢复正常并经过一定的延时之后又能自动接通电源，使电气设备得到保护。关键词:仿真分析；瞬态特性分析；直流扫描分析：TP391.9文献标识码：B：TheApplicationofProtel99seintheDesignoftheOvervoltageandUndervoltageProtectiveCircuitSongWeixingCaiXuZhangChanganLiWan(ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong,723001,China)Abstract:Designedtheovervoltageandundervoltageprotectivecircuitbasedontheelectronicdesignautomation(EDA)softwareofProtel99se,simulatedandtestedthecircuitwithtwomodes,suchas"DCSweepAnalysis"and"Transient/FourierAnalysis",improvedthecircuitaccordingtothesimulationresults.Thecircuitcancutoffthepowerautomaticallywhenthepowervoltagefluctuationexceedednormalrange,andalsocanapplypowerautomaticallywhenthepowervoltagereturnedtonormalandaftersometimedelay,whichprotectedtheelectricalequipment.Keywords:simulation;transientanalysis;DCscanning0引言电气设备的工作电压都有一个安全范围，电源电压波动超出这个范围会造成电气设备工作不稳定甚至损坏。为了使电气设备的工作免受电源电压波动的影响，利用EDA软件Protel99SE设计了过压、欠压保护电路，当电源电压在185～245V范围时，它能够向负载正常供电，当电源电压超出这个范围时它能切断电源，待电源电压恢复正常并经一定时间延时后又能够自动接通，使电气设备得到保护。1电路设计过压欠压保护电路如图1.1所示。变压器TF1将220V市电变为12V的交流电；二极管D1～D4、电容器C3、C4组成的整流滤波电路将交流电转换为直流电；由R1、R7，R2、R8组成的串联电路对电源电压进行取样；控制及开关电路由555定时器IC2、三极管Q2和双向可控硅T组成；LM7808为IC2提供稳定的8.2V电源电压。1.1电路工作原理当市电在185～245V之间时，经过变压器TF1降压后的交流电压在10.1～13.4V之间，与之对应的直流电压Ui为13.5～18V。由R2、R8、R9、D6构成的低电压取样电路接到IC2的②脚，由R1、R7、R6、D5、Q1反相器构成的高电压取样电路也接到IC2的②脚，图1.1中A点电压小于0.6V,Q1、D5截止，②脚电压大于VCC/3，⑥脚的高电平使IC2处于复位状态，③脚输出低电平，三收稿日期：极管Q2、双向可控硅T导通，负载获得正常的市电。当市电低于185V时，由R2、R8等构成的低电压取样电路使得IC2②脚的电压低于VCC/3，IC2被触发处于置位状态，③脚输出高电平，三极管Q2、双向可控硅T截止，负载与交流电源断开，实现欠压保护。当市电高于245V时，由R1、R7等构成的高电压取样电路使得电路A点电压大于0.6V，三极管Q1及二极管D5导通，IC2②脚电压低于VCC/3，IC2被触发处于置位状态，③脚输出高电平，三极管Q2、双向可控硅T截止，负载与交流电源断开，实现过压保护。当市电高于245V(或低于185V)，IC2②脚电压小于VCC/3被触发，③脚输出高电平的同时，电容器C7通过电阻R4充电，约6分钟之后才能使IC2⑥脚电压大于2VCC/3，在这之前，即使市电突然回到185～245V，②脚电压大于VCC/3，IC2也不会复位，电源仍处于断开状态，也就是说负载一旦断电，只能在6分钟后才能向负载恢复正常供电，实现了对负载的延时通电保护。1.2过压、欠压保护电路设计1.2.1185V市电欠压取样电路设计市电为185V的低电压时，图1.1所示电路中Ui=13.5V，IC2的②脚电压应为2.73V；分别取R2、R9、R5为20kΩ、2.7kΩ、150kΩ，计算可得R8应为3.15kΩ。1.2.2245V市电过压取样电路设计市电为245V的高电压时，图1.1所示电路中Ui=18.0V，A点电压应为0.7V。取R1＝15kΩ，计算可得R7为0.6kΩ。1.2.3延时电路设计对延时电路的要求是，IC2时基电路由输出高电平转换到输出低电平，即负载...