如何用電路實現檢測過零點?這個簡單電路就能搞定


過零檢測指的是在交流系統中,當波形從正半周向負半周轉換時,經過零位時,系統作出的檢測。可作開關電路或者頻率檢測。漏電開關的漏電檢測是檢測零序電流。大致有兩種方案,一是變壓器隔離,二是光耦隔離的。哪種方案更經濟,而且過零點精確。

1基本原理圖:

在本設計中,可以為電機調速作為依據,在電控中主要為強電通訊作為時間參考。

如何用電路實現檢測過零點?這個簡單電路就能搞定

 

2工作原理簡介:

上述強電過零檢測電路,提供+5V電源。該電路可以實現對AC強電進行過零點的檢測。由於L和N_IN為AC 220V的正選波,大部分電壓加在功率電阻R29上后,小部分電壓加在雙向光耦IC8上。正選波為正向時,光耦A為正極;反向時,光耦K為正極。光耦的正向導通時,光耦發送一個零點電壓,完成每次的過零采樣,控制芯片通過對ZeroInt信號的采集即可基本判斷出AC過零點。若L和N_IN采樣電壓頻率為F,則經光耦處理后ZeroInt的電壓頻率為2F。L或N_IN、光耦輸入及ZeroInt點的電壓波形如下圖:

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3各個元器件的選擇和作用:

功率電阻R29,對AC交流輸入起限流作用,選用15K/2W;

濾波電容C26,選用插件或者貼片,容值選用223(C26-1為備用元件,做調試用);

雙向光耦IC8,選用TLP620;

分流電阻R31,可以選用貼片封裝或者插件封裝,阻值4.7K;

限流電阻R32, 可以選用貼片封裝或者插件封裝,阻值1K。

4該電路的優缺點:

(1)優勢:

采用強電過零,可在沒有線性變壓器情況下使用;

使用元件數量少,占用PCB板面積小。

(2)劣勢:

要使用一個功率電阻和一個雙向光耦,成本高,在有線性變壓器的電控不提倡使用;

過零檢測出來為三角波形,不利於軟件使用(但有將近20ms的時間及足夠的電壓反映),

5小結:

本電路經過實際驗證,效果良好。但也有不足之處,僅供參考。


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