随着电子电路技术的广泛应用，智能化程度的提高，功能的完善，用电设备对供电电压稳定性的要求越来越高。但是某些供电设备(例如逆变电源和发电设备)在负载突加或突减的时候会影响输出电压的稳定性，对处于此电网中的用电设备造成损坏或干扰其正常工作，严重时会损坏整个电网负载。

为了防止以上情况的发生，特设计如图1所示保护电路。该电路具有供电电压过压、欠压保护报警功能，当电网供电产生异常，超出用电设备承受范围时，自动切断用电设备与电网的连接，保护用电设备自动停机。

　　1  主要特点
　　
本电路一端接市电输入。一端输出到用电设备，只有输入和输出两组端口，中间可以做成“黑匣子”，方便实用。

　　2  组成部分

电路主要由以下五部分组成:复位延时电路、比较器电路、基准电路、自锁电路、设置/显示电路。

(1)复位延时电路:上电初始，由于操作者的人为因素再加上采样电路和基准电路反应速度不一致，容易让比较器电路误以为是市电电压超范围，使电路马上自锁，不再输出至用电设备，造成不必要的麻烦。故设计了此延时电路，采用给电容C2充电的模式，达到延时2s以上的目的，等电路基本稳定后再判断市电是否正常。

按键S1是复位键，按下之后电容放电，VCC电压消失，从而解除报警和自锁。

(2)比较器电路:主要是进行电压采样，与设置好的基准电压比较。包括两个比较器，IC1A控制过压保护，采样电压高于上限基准时，输出低电平；IC1B是控制欠压保护，采样电压低于下限基准时，输出低电平。

(3)基准电路:提供两个基准电压给比较器电路，作为市电的上限和下限。其中R25，和R26。采用可调电阻，可以改变上限和下限的具体数值。

(4)自锁电路:当比较器电路IClA输出低电平，IClB输出高电平时，光藕U1和U2导通，将欠压、过压保护状态锁定。同时发光二极管VD8、VD9。发光报警。本自锁电路可以防止因为市电不稳定，反复的高、低交替，给用电设备带来振荡。直到按下复位键S1后，保护解除。

(5)设置/显示电路:S2、S3键可以设置保护电压的高限、低限，按下后，电压表显示的是设置值；松开后，电压表显示市电的实时值。

　　3  工作流程

刚接通电源时因延时电路处于延时状态，VT5不导通，没有VCC供电，光藕U1、U2、三极管VT4不工作，故没有输出，也没有报警保护。而采样电路、比较电路的IC1A、IC1B及其基准电路的VD10得到电源进入工作状态。大约2S延时后VT5导通，VCC产生，U1、U2、VT4、指示灯VD8、VD9进入等待状态:如果此时采样到的电网电压超过设定的高限、低限，即IC1A输出低电平、IC1B输出高电平，则U1、U2导通，电路进入自锁并点亮指示灯VD8、VD9报警。此时按下复位按键S1消除报警，重新进入工作状态；如果采样到的电网电压在正常工作范围内，则VT4导通，继电器K1吸合，有正常的市电输出。

4  应用案例

此电路已经在多款产品中成功应用。大部分产品为大功率设备，均采用市电供电，但是许多偏远地区的市电供电不稳定，额定的220V市电有时高到250V，有时低到200V。未应用此电路前，经常会因为工作电源超低或者超高烧坏机器，影响工程进度。采用此电路后，一旦工作电压超出机器承受的范围，机器就自动停机，等电压稳定后再开机继续工作。避免了频繁维修的烦恼，得到了客户的一致好评。

责任编辑：小柯