分析一个有意思的电路设计

今天收到一台客户提供的竞品机器，电路板方面客户希望我们抄板，目前这个电路板方案已经出货100K以上了，品质很稳定，客户希望我们照抄设计，仔细看了样机的电路板后，发现成本控制的很好，而且设计有点意思。以下是我抄板的图纸，截取部分原理图，欢迎大家来讨论分析下工作原理和各个部件的作用，以及为什么要这么设计？

以下我将尝试对该电路设计进行工作原理分析，在这里我将尝试从最基础的讲解，用最通俗的语言来阐述（老鸟们不要嫌我啰嗦），阐述的不好的地方请各位大佬尽情的喷我，欢迎指正。

言归正传，先上原理图：

先说阻容降压部分，R8,C2,D2,D3,ZD1,ZD2构成常见阻容降压电路，交流电经过半波整流阻容降压后，在两个稳压管ZD1,ZD2两端形成11.2V左右的直流电压（这个电压是提供给后面的12V继电器使用的）。阻容降压电路交流电的正负半周的电流流向分别如下：

交流电正半周电流流向

交流电负半周电流流向

负半周时，D2为C2提供交流通路，D3起到隔离单向截止的作用。阻容降压电路还是比较简单的，下面讲系统电源的供电电路。

单片机系统供电为5V，Q2和ZD2组成5V稳压电路，Q2的发射极电压跟随基极电压，基极电压被钳位在5.6V。所以相对于GND1这个参考电位来说，Q2发射极电压为6.3V，因为Q2发射极的电压约为0.7V。我们知道ZD1,ZD2两端的电压为11.2V.根据原理图，稳压管ZD1,ZD2支路是和Q2、EC2这两个器件串联后的支路并联在一起的。

分别是下图的支路1和支路2：

支路1的电压为已知的11.2V。支路2中Q2的集电极和发射极的电压为上面已知的6.3V。可得知EC2上面的电压为11.2-6.3=4.9V。好了，至此，我们明白了单片机 VCC电压是如何产生的了。以下图片电流流向很好的说明了VCC是如何产生的。

最终EC2上的电位差为4.9V

下面来讲讲过零检测电路，在该方案中，过零检测信号是用来给单片机计时用的，一般来说，只要过零检测电路滤波做的好，软件处理的好，计时精度还是能让人满意的。一般情况下会比单片机的内震计时精度要高。我们看电路，D1,R2,R6,Q1组成过零检测电路，交流电正半周时，Q1会导通，交流电的负半周时，Q1会截止。这样在单片机的PA6口就能检测到一个高低跳变的方波，在交流电经过零点的时刻，波形会跳变（波形如下），我们知道，电网频率是固定的，也就是说每个周期内交流电经过零点的次数是固定的，根据这个道理，计数一定时间内的过零点的数量就能准确的算出经过了多少周期，以上，单片机就是通过这个方法来计时的。

方波为过零信号，正弦波为交流电波形

交流电正半周时的电流通路

交流电负半周时的电流通路，此时Q1截止

上图中D1的作用为，在交流电的负半周时，防止Q1的发射结反向击穿，因为三极管的发射结的反向耐压一般只有几伏。加入D1后，负半周时，发射极会被D1给钳位为0.7V，从而保证了Q1发射结的安全。

这电路巧妙的地方，用两个稳压二极管人为的制造了两个电压，一个大概5v，一个大概12V，Q2的作用是利用稳压管稳住基极电压来稳住发射级电压，和一个稳压管相比，最大的作用是增加电流。

以上就是今天的分享，因时间仓促，水平有限，写的不准确的地方请大佬们批评指正。最后，写文不易，请大家帮忙点赞分享，谢谢你们的支持！

文章来自：喝枸杞论电子(头条)

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