过零检测电路硬件平台说明书

目 录

一、历史更改记录 (1)

二、概述……………………………………………………………………………………

三、典型电路……………………………………………………………………………………

1、在阻容降压电路中使用三极管的过零检测电路 (2)

1.1原理图………………………………………………………………………………

1.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………

1.3电路原理分析………………………………………………………………………

1.4相应的波形图………………………………………………………………………

1.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………

1.6注意事项……………………………………………………………………………

2、在变压器降压电路中使用三极管的过零检测电路 (4)

2.1原理图………………………………………………………………………………

2.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………

2.3电路原理分析………………………………………………………………………

2.4相应的波形图………………………………………………………………………

2.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………

2.6注意事项……………………………………………………………………………

3、使用电阻的过零检测电路 (6)

3.1原理图………………………………………………………………………………

3.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………

3.3电路原理分析………………………………………………………………………

3.4相应的波形图………………………………………………………………………

3.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………

3.6注意事项……………………………………………………………………………

4、使用光藕隔离的过零检测电路 (7)

4.1原理图………………………………………………………………………………

4.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………

4.3电路原理分析………………………………………………………………………

4.4相应的波形图………………………………………………………………………

4.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………

4.6注意事项……………………………………………………………………………

四、总结 (9)

过零检测电路（硬件平台）说明书 一、历史更改记录

版本 更改内容 更改日期 更改原因 更改人 备注

二、概述

过零检测的作用就是为给主芯片提供一个标准，这个标准的起点是零电压，可控硅导通角的大小就是依据这个标准。也就是说电机高、中、低、微转速和其它负载的各种功率都对应一个导通角，而每个导通角的导通时间是从零电压开始计算的，导通时间不一样，导通角度的大小就不一样，因此电机的转速和其它负载的功率就不一样。此外，过零检测的也可提供一个定时脉冲信号，作为系统的定时基准；用于检测是否有电源信号。

所以，好的过零检测电路必须是：保证电源电压过零时，会有一个脉冲信号输出。并且，每个脉冲的有一个基准和过零点的时间一致。

在家电控制器中我们一般会遇到以下几种单片机过零检测电路：使用三极管的过零检测电路、使用电阻的过零检测电路、使用光藕隔离的过零检测电路。在实际应用时，可以根据不同的情况选用不同的方案。本平台介绍常用的几种典型电路。

三、典型电路

1、在阻容降压电路中使用三极管的过零检测电路

该电路常用于阻容降压线路中，为系统提供过零信号。要求是：每一个电源正弦波输出一个脉冲信号，如果要求不高的系统，可直接取脉冲上升或下降沿作为过零。也可以取上升沿和下降沿的中心，通过计算得出精确的过零点。

1.1原理图

图 1

图 2

1.2电路参数选型及分析

符号 元器件名称 型号 备注

R1,R2 碳膜(贴片)电阻 470K(120V) 1M(220V) 由电源电压决定

R3 碳膜(贴片)电阻 10K 决定上升沿和下降沿的斜率

R4 碳膜(贴片)电阻 1K 此电阻保护单片机的I/O口，可以不用。

TR1 三极管

当采用插件元器件时用

9013 H，

当采用贴片元器件时用

MMBT3904LT1。

C6 瓷片(贴片)电容 103，104 有时采用。

1.3电路原理分析

上面图1和图2中，R1,R2,R3,R4,C6和TR1一起组成过零检测电路，分别对应直流负电源和正电源的电路。当电源电压从零开始与三极管的E极形成正向压差时，三极管的基极电流Ib ＝（Vac-Vbe）/(R1+R2) ，集电极电压Vce＝Vcc－βIbR3。当Vac达到一定值时，Vce近似为零。

并且不同R1,R2和R3就可得到不同斜率的上升沿。其它可等同分析。

1.4相应的波形图

图1波形

图2波形

上述图中正弦波是电源信号，脉冲为过零信号。图的顺序是先分开，然后重叠，再放大。

1.5该类电路的应用场合说明

该电路常用于阻容降压线路中，为系统提供过零信号。

1.6注意事项

对于图1，R1是接在N线上；对于图2，R1是接在L线上，不能反接。考虑耐压，R1，R2用两个电阻。R4可以不用，单片机内部有上拉电阻时，R3也可以取消。

2、在变压器降压电路中使用三极管的过零检测电路

该电路常用于变压器降压线路中，为系统提供过零信号。

2.1原理图

图3