在電力電子中,零點(diǎn)電壓檢測(cè)(通常簡(jiǎn)稱為過(guò)零檢測(cè))技術(shù)被廣泛應(yīng)用。通過(guò)檢測(cè)電路追蹤交流電的電壓變化過(guò)程,在交流電壓為”零”的時(shí)刻輸出信號(hào),利用該信號(hào)我們可以做很多工程應(yīng)用。例如,在智能開關(guān)產(chǎn)品中通過(guò)零點(diǎn)電壓檢測(cè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)零電壓時(shí)刻導(dǎo)通,從而抑制開機(jī)浪涌電流,達(dá)到保護(hù)繼電器觸點(diǎn)等器件的目的;在調(diào)光開關(guān)/調(diào)光器、電機(jī)調(diào)速產(chǎn)品中,通過(guò)零點(diǎn)電壓檢測(cè)技術(shù)可從零點(diǎn)開始控制交流電導(dǎo)通角的大小,實(shí)現(xiàn)調(diào)光燈具亮度、電機(jī)速度的調(diào)節(jié)。
過(guò)零檢測(cè)電路有多種實(shí)現(xiàn)電路方式,下面列舉幾種工程設(shè)計(jì)常用的幾種設(shè)計(jì)方案——
一、采用比較器的過(guò)零檢測(cè)電路
通過(guò)分壓電阻將交流信號(hào)衰減至比較器正端輸入,當(dāng)交流輸入超過(guò)零基準(zhǔn)電壓時(shí),過(guò)零檢測(cè)電路會(huì)改變比較器的輸出狀態(tài)。
設(shè)計(jì)注意點(diǎn):
1.比較器輸入電壓范圍及保護(hù)電路
2.可使用一些遲滯來(lái)提高抗干擾能力
二、采用三極管的過(guò)零檢測(cè)電路
通過(guò)分壓電阻將交流信號(hào)衰減至三極管基極,利用三極管特性進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)來(lái)改變輸出狀態(tài)。
設(shè)計(jì)注意點(diǎn):
1.分壓電阻的取值
2.三極管的工作狀態(tài)、溫度特性
3.圖2注意交流輸入與參考地的關(guān)系
三、采用光耦隔離的過(guò)零檢測(cè)電路
利用二極管導(dǎo)通和光耦隔離特性進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)來(lái)改變輸出狀態(tài)。
四、采用ADC采集的過(guò)零檢測(cè)電路
通過(guò)分壓電阻將交流信號(hào)衰減至ADC輸入端,通過(guò)ADC進(jìn)行電壓采樣來(lái)檢測(cè)過(guò)零點(diǎn)。
設(shè)計(jì)注意點(diǎn):
1.ADC量程及精度的選取
2.ADC接口的防護(hù)
3.ADC的參考地
五、采用帶過(guò)零檢測(cè)功能的芯片
例如:
1.Power Integrations的linkswitch-tnz系列,帶過(guò)零檢測(cè)功能的電源芯片;
2.羅姆半導(dǎo)體(ROHM)的過(guò)零檢測(cè)IC,BM1Z系列
上述僅簡(jiǎn)單舉例幾種常見的過(guò)零檢測(cè)電路,除此之外仍有很多電路可實(shí)現(xiàn)該功能檢測(cè),當(dāng)然在實(shí)際工程應(yīng)用中也會(huì)碰到一些細(xì)節(jié)問(wèn)題,例如:硬件電路延時(shí)、接口防護(hù)、零點(diǎn)丟失、軟件同步等,可留言一同交流思考。