继电器过零保护线路分析总结

背景:在感应灯电路中，继电器控制的探头，为了保护继电器，通常会加入两路过零检测线路，一路加在L进线端，另一路加在L'继电器控制端。 由于成本等各种原因电路架构不同，过零线路也不同，过零信号就会有不同的表现，会产生各种问题；本文针对这些问题进行了分析整理电路架构1: 阻容全桥电路: (简化线路图如下)

注 : 图示中标识为LOAD的表示的是负载，ZERO_CROSS_L 和 ZERO_CROSS_L' 这2路信号即需要的过零信号，送到MCU处理

在MCU端，希望L端尽量得到准确的与市电是同步的过零信号，而L'端在继电器断开的时候没有信号，吸合的时候有正确的信号，也就是如下图正常信

正常的

异常的AC ZERO_CROSS

继电器吸继电器断

这是示波器探头接L,地线接N 时市电波形

分析出现这种情况的原因：

当市电过零后，N端相对于L端形成高电压，过LOAD负载经R11和三极管电路，从而驱动出方波(相位错开是因为CX1)简化的电流流向如下图: 从上图可以看出，方波的出现是因为稳压管ZD1上的压降导致负载到三极管的射级形成电压，从而形成波形

解决这个问题有2种方法:

1.如果电路允许，可以降低ZD1的电压，比如48V驱动的继电器改为24V驱动的继电器，则ZD1压降降低，就不足以驱动三极管了

2.三极管基极接下拉电阻到地，并减小R12的阻值，从而让流过三极管的电流减小到不足以让三极管集电极形成方波(注意，L端的电路也要改成一致)

从上图可以看到，注意L'端红色的异常过零信号部分，虽然继电器是断开的，但是有这样方波出现在ZERO_CROSS_L' MCU端口，且与L端的相位有错开电路架构2: 离线式开关电源全波电路: (简化线路图如下)

如上图所示的电路结构，此电路是不能产生MCU所需要的正确的方波信号的，因为L'端会产生一个与L端完全反向的方波，如下红色波形示意图:

分析出现这种情况的原因：

当市电过零后，N端相对于L端为高电压，此电压过LOAD负载经R2和三极管电路，而后通过地线和二极管D3回到L端，构成回路，电流流向如下图AC ZERO_CROSS

继电器吸

继电器断

这是示波器探头接L,地线接N 时市电波形

1.从L'端接二极管和光耦电路到N端，通过光电耦合到MCU，注意，加到L端的过零信号电路也要同样处理，因为要保持L端和L'端的过零信号形状继电器过零保护将失准

2.更改电路结构为半波整流如下图 由于此电路不能像阻容降压那样有个稳压二极管钳压，加在三极管基极电阻R2到地之间的电压接近市电，所以不能通过加下拉电阻等方式改善改善此电路的2种方法: