硬件过零检测电路设计

li205212021

本设计中，可以为电机调速作为依据，在电控中主要为强电通讯作为时间参考。

工作原理:

上述强电过零检测电路，提供+5V电源。该电路可以实现对AC强电进行过零点的检测。由于L和N_IN为AC 220V的正选波，大部分电压加在功率电阻R29上后，小部分电压加在双向光耦IC8上。正选波为正向时，光耦A为正极;反向时,光耦K为正极。光耦的正向导通时，光耦发送一个零点电压，完成每次的过零采样，控制芯片通过对ZeroInt信号的采集即可基本判断出AC过零点。若L和N_IN采样电压频率为F，则经光耦处理后ZeroInt的电压频率为2F。L或N_IN、光耦输入及ZeroInt点的电压波形如下图：

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+ I8 Q  c3 Z: E- e

# m: z3 R+ B4 v* L9 C. W/ v
: l' `  G* Y; z/ [3 W( \各个元器件的选择和作用：

功率电阻R29，对AC交流输入起限流作用，选用15K/2W;

滤波电容C26，选用插件或者贴片，容值选用223（C26-1为备用元件，做调试用）；

双向光耦IC8，选用TLP620；

分流电阻R31，可以选用贴片封装或者插件封装，阻值4.7K；

限流电阻R32, 可以选用贴片封装或者插件封装，阻值1K。

该电路的优缺点：

（1）优势：

采用强电过零，可在没有线性变压器情况下使用；

使用元件数量少，占用PCB板面积小。

（2）劣势：

要使用一个功率电阻和一个双向光耦，成本高，在有线性变压器的电控不提倡使用；

过零检测出来为三角波形，不利于软件使用（但有将近20ms的时间及足够的电压反映），

小结：

本电路经过实际验证，效果良好。但也有不足之处，仅供参考

( X& z* J+ D8 K  @) g& P6 n- p% B

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光耦的正向导通时，光耦发送一个零点电压，完成每次的过零采样，控制芯片通过对ZeroInt信号的采集即可基本判断出AC过零点。

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采用强电过零，可在没有线性变压器情况下使用；
! b4 V) a& |" \9 i使用元件数量少，占用PCB板面积小。