过零检测电路的原理集优缺点

过零检测电路的原理

交流电具有方向性，可以通过整流桥整流为脉动直流，再经过光耦隔离后将零点信号输出。或者采用双向光耦的方案，将零点信号输出。这里采用整流桥的方案设计过零检测电路，所设计的电路图如下图所示。

交流电经过整流桥后，变成了脉动直流，交流电的负半周期被翻转为正，在过零点以外的地方都可以使光耦导通，而在零点附近光耦截止。光耦的输出端连接上拉电阻。波形分析如下：

正半周期：光耦的发光二极管导通，输出端导通，输出信号为低电平；

负半周期：光耦的发光二极管导通，输出端导通，输出信号为低电平；

零点附近：光耦的发光二极管截止，输出端截止，输出信号为高电平。

输出波形如下图所示。

从上面的波形可以看出，只要检测到高电平即可判断零点来临，这时候只要控制接触器/继电器的线圈，就能保证触点在交流零点电流最小的时候断开，从而抑制了电弧的产生。多触点起到了良好的保护作用，延长了触点寿命、保障了财物安全。

过零检测电路的优缺点

过零检测电路是抑制电弧的辅助手段，在主控回路中告知处理器零点的来临，处理器及时在电流最小的零点处将主回路断开，最大限度地杜绝了电弧的产生。但是该电路只适用于交流回路，不适用于直流回路。直流控制回路地电弧目前没有非常有效的手段来解决，依然依赖于磁吹、灭弧室、灭弧栅、充惰性气体等方式。

固态继电器虽然是电子式触点，不存在电弧的问题，但是电子式触点过大电流能力有限并且需要加装较大体积的散热片，增加了成本和体积。

总之，电弧是行业问题，不可避免，目前抑制电弧的手段非常有限，行业内的工程师一直在努力的研究抑制电弧的有效办法。