过零检测回路的几种方案

①晶体管：

图1如图1交流电为正半周时二极管导通，三极管导通，过零信号拉低。

负半周二极管不导通，过零信号常高。

②运算放大器：

 

 

230V电源先接到12V的变压器，输出接到放大器的反向信号输入脚，第7脚接电池正极。正向信号输入接地作为参考电压。当非反相输入(+)的电压高于反相输入( - )的电压时，比较器的输出为高电平。 -高于+则输出为低电平。故正弦波正半周的时候输出位低，负半周输出为高。

③光耦：有效高低压隔离更安全

一般就是交流电经过一个整流桥全波整流后再用光耦隔离，注意限流电阻R300和R301的功率和阻值选型，光耦输入端反向耐压值较小，并联或串联一个二极管保护

应用：开关电路、标志信号发生器、频率计、相位计、移相调光等

我们最常用的是双向可控硅控制搭配过零回路控制高压电机，控制可控硅的开启时间从而对电机进行调速

根据控制方式的不同有过零控制和相位控制。一个是延时一个是几分之几。不管哪种控制都要零点检测，因为双向过控硅的特性就是：提供一个触发脉冲信号可控硅导通，下一次过零点自动关闭输出。我们检测零点目的就是关闭后，可以根据需求选择时间来重新触发可控硅。

我们常用的设计方案是15K(100V)或者33K(230V)两个串联，具体情况具体分析。

另外，现在新机种各国家向都要求指示灯拔电灭灯时间5秒以及满足ERP要求。

在某产品上用了100W的开关电源，为节省成本没有用ERP线路板，为降低待机功耗未用放电电阻，改用了过零回路，拔电时过零信号没了后程序强制关闭LED灯。

这时也要考虑过零回路待机功耗的问题，阻值尽量大降低功耗。

以公司某产品为例，因为断电时指示灯熄灭时间过长所以增加过零回路，软件上实现灯灭的效果。但是要考虑该回路本身的功耗。

在满足过零信号不变形的前提下(软件里识别低电平要小于0.2Vdd，具体根据芯片规格书确认)，调大R99和R100的电阻值降低过零回路的功耗。

调整R99和R100的阻值

电阻参数ERP功率

33K2-0.5=1.5W

130K1.36-0.504=0.856W

160K1.3-0.5=0.8W

240K无法开启

电阻值↑光耦电流↓延时↑开启时间↓ZERO_CRS会一直置高程序里无法识别

过零回路的优点:

1.可以直接强电过零，可以在没有线性变压器的情况下使用，回路涉及元器件小且少，PCB板占地小。

2.接触式触点在断开瞬间可能会产生瞬间火花，这种放电现象被叫做电弧。有效抑制电弧但是只用于交流回路不用于直流回路。

过零检测电路是抑制电弧的辅助手段,在断电瞬间告知处理器零点的来临,程序设定CPU及时在零点处将主回路断开,最大限度地杜绝电弧的产生。

3.降低电压上升率，减少高次谐波的干扰。

审核编辑：汤梓红