一种欠压报警装置的设计

李思杰 徐江红 徐 亮*

（江苏信息职业技术学院智能工程学院，江苏 无锡214153）

由于有些实验设备对供电的要求比较高，供电电压的波动往往会对实验设备的工作状态造成影响，甚至造成实验设备的损坏，因此很有必要采取相应的保护措施。

文献[1]介绍了一种利用多个集成运放构成的过压、欠压及掉电检测电路，并通过仿真验证了方案的可行性；文献[2]介绍了一种基于MOSFET 的改进型欠压保护电路，具备精度高且易于调试的优点；文献[3]介绍了一种基于单片机技术的矿井交流接触器自动投切装置，能在过载、缺相、过压、欠压等情况下迅速响应来达到保护用电设备的目的。

本文介绍了一种应用于本校某实验楼的欠压报警装置，这是由于该实验楼供电不稳，偶尔会出现欠压情况，因此部分实验设备使用了UPS（Uninterruptible Power Supply，不间断电源）供电，但是虽然UPS 能够在供电异常时自动对设备供电，却没有相应的报警信号，本设计很好的解决了这一问题，能在欠压情况发生时发出报警信号，提示教师指导学生对设备进行正常的关机操作。

1 系统方案设计

系统框图如图1 所，首先通过降压变压器将220V 市电降压至2.2V交流信，然后通过桥式整流电路将交流信号整流为脉动信号，接着将脉动信号送给ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）转换为数字量之后交由处理器（即单片机）进行计算。

市电为50Hz 工频交流电，周期即为20ms，脉动信号周期为10ms。如图2 所示，当采样周期设定为10ms，即t1为采样起始时间点，t2为采样结束时间点，t2-t1=10ms 时，一定包含一个脉动的峰值，只要ADC 采样频率足够快，在10ms 周期内采集到的的最大电压信号值就可以认为就是脉动信号的峰值。……