過零檢測電路用于檢測交流電的零點(diǎn)，利用零點(diǎn)的配合可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載功率控制

我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖?20V/50HZ的交流電，是以50HZ頻率不斷變換的正弦波電壓。過零檢測電路可以檢測到交流電正半波和負(fù)半波交變時(shí)的過零點(diǎn)。過零點(diǎn)在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中大有用處哦！

過零檢測電路原理

可以用光耦設(shè)計(jì)隔離型的過零檢測電路，也可以用三極管設(shè)計(jì)簡易的過零檢測電路。

光耦設(shè)計(jì)隔離型的過零檢測電路：

• 使用兩個(gè)光耦可以得到交流電的正、負(fù)半波變換的零點(diǎn)。
• 交流電為正半波時(shí)上方光耦（U2）工作，光耦輸出為低電平，當(dāng)交流電接近零點(diǎn)時(shí)光耦（U2）停止工作，輸出高電平。
• 交流電為負(fù)半波時(shí)下方光耦（U3）工作，光耦輸出為低電平，當(dāng)交流電接近零點(diǎn)時(shí)光耦（U3）停止工作，輸出高電平。
• 交流電每次交變時(shí)，都得可以一個(gè)高電平輸出。

三極管設(shè)計(jì)簡易的過零檢測電路：

交流電的火線(L)經(jīng)過一個(gè)整流二極管，通過電阻限流進(jìn)入三極管的基極（B）,當(dāng)交流電為正半波時(shí)，三極管導(dǎo)通，交流電為負(fù)半波時(shí)，受整流二極管的阻隔，三極管載止；所以三極管的集電極可以得到50HZ的方波信號(hào)，方波的上升沿和下降沿都是交流電的過零點(diǎn)。

利用過零點(diǎn)控制雙向可控硅導(dǎo)通角

• 交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，發(fā)熱管發(fā)熱功率控制，都是需要交流電的過零點(diǎn)配合的。
• 雙向可控硅在交流電的正、負(fù)半波都可以導(dǎo)通。只要在正弦波周期給雙向可控硅提供一個(gè)觸發(fā)脈沖信號(hào)，雙向可控硅就會(huì)導(dǎo)通，在過零點(diǎn)的時(shí)候，雙向可控硅又會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。利用雙向可控硅這些特性就可以控制交流電機(jī)轉(zhuǎn)速或者發(fā)熱管功率。
• 設(shè)計(jì)可控硅驅(qū)動(dòng)程序的時(shí)候，需要通過過零檢測電路檢測交流電的零點(diǎn)信號(hào)，檢測到交流電零點(diǎn)后，根據(jù)轉(zhuǎn)速或者功率需要，延時(shí)一定時(shí)間再給雙向可控硅提供觸發(fā)信號(hào)。

 

75%功率：檢測到零點(diǎn)后，延后2.5ms觸發(fā)可控硅導(dǎo)通（半個(gè)正弦波為10ms），交流電只有1/4的時(shí)間通過負(fù)載。

50%功率：檢測到零點(diǎn)后，延后5ms觸發(fā)可控硅導(dǎo)通（半個(gè)正弦波為10ms），交流電只有一半的時(shí)間通過負(fù)載。

25%功率：檢測到零點(diǎn)后，延后7.5ms觸發(fā)可控硅導(dǎo)通（半個(gè)正弦波為10ms），交流電只有1/4的時(shí)間通過負(fù)載。

利用過零點(diǎn)控制繼電器導(dǎo)通

繼電器通過內(nèi)部的電磁鐵控制觸點(diǎn)的閉合和斷開；當(dāng)繼電器連接的負(fù)載較大時(shí)，觸點(diǎn)閉合和斷開瞬間電流特別大，會(huì)產(chǎn)生拉弧，觸點(diǎn)瞬間發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致繼電器觸點(diǎn)粘連失效。為了減少繼電器觸點(diǎn)閉合時(shí)產(chǎn)生的拉弧，我們可以在交流電過零點(diǎn)的時(shí)候驅(qū)動(dòng)繼電器觸點(diǎn)閉合或者斷開，大大減少拉弧的出現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)此功能，當(dāng)然少了不過零檢測電路的參與了。

 

大家覺得過零檢測電路還有什么用處呢？不妨留言討論一下！