摘要：基於電子設計自動化(EDA)軟體Protel 99 SE設計了過壓、欠壓保護電路；利用Protel 99 SE的「DC Sweep Analysis」、「Transi-ent／Fourier Analysis」兩種方式對所設計的電路進行了仿真測試，並依照仿真結果完善了設計；當電氣設備的電源電壓波動超出正常範圍時該電路能自動切斷電源，待電源電壓恢復正常並經過一定的延時之後又能自動接通電源，使電氣設備得到保護。
關鍵詞：仿真分析；瞬態特性分析；直流掃描分析；Protel 99 SE
電氣設備的工作電壓都有一個安全範圍，電源電壓波動超出這個範圍會造成電氣設備工作不穩定甚至損壞。為了使電氣設備的工作免受電源電壓波動的影響，利用EDA軟體Protel 99 SE設計了過壓、欠壓保護電路，當電源電壓在185～245 V範圍時，它能夠向負載正常供電，當電源電壓超出這個範圍時它能切斷電源，待電源電壓恢復正常並經一定時間延時後又能夠自動接通，使電氣設備得到保護。
1 電路設計
過壓欠壓保護電路如圖1所示。變壓器TF1將220 V市電變為12 V的交流電；二極體D1～D4、電容器C3，C4組成的整流濾波電路將交流電轉換為直流電；由R1，R7，R2，R8組成的串聯電路對電源電壓進行取樣；控制及開關電路由555定時器IC2、三極體Q2和雙向可控矽T組成；LM7808為IC2提供穩定的8．2 V電源電壓。
1．1 電路工作原理
當市電在185～245 V之間時，經過變壓器TF1降壓後的交流電壓在10．1～13．4 V之間，與之對應的直流電壓Ui為13．5～18 V。由R2，R8，R9，D6構成的低電壓取樣電路接到IC2的2腳，由R1，R7，R6，D5，Q1反相器構成的高電壓取樣電路也接到IC2的2腳，圖1中A點電壓小於0．6 V，Q1，D5截止，2腳電壓大於Vcc／3，6腳的高電平使IC2處於復位狀態，3腳輸出低電平，三極體Q2、雙向可控矽T導通，負載獲得正常的市電。當市電低於185 V時，由R2、R8等構成的低電壓取樣電路使得IC2的2腳電壓低於Vcc／3，IC2被觸發處於置位狀態，3腳輸出高電平，三極體Q2、雙向可控矽T截止，負載與交流電源斷開，實現欠壓保護。當市電高於245 V時，由R1，R7等構成的高電壓取樣電路使得電路A點電
壓大於0．6 V，三極體Q1及二極體D5導通，IC2的2腳電壓低於Vcc／3，IC2被觸發處於置位狀態，3腳輸出高電平，三極體Q2、雙向可控矽T截止，負載與交流電源斷開，實現過壓保護。當市電高於245 V(或低於185 V)，IC2的2腳電壓小於Vcc／3被觸發，3腳輸出高電平的同時，電容器C7通過電阻R4充電，約6 min之後才能使IC2的6腳電壓大於2Vcc／3，在這之前，即使市電突然回到185～245 V，2腳電壓大於Vcc／3，IC2也不會復位，電源仍處於斷開狀態，也就是說負載一旦斷電，只能在6 min後才能向負載恢復正常供電，實現了對負載的延時通電保護。