过零检测电路设计指引(5月28日)
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。
过零检测模块
PC817是光电耦合器，使之前端（图中PC817发光器左边的电路部分）与负载（受光器右边的电路）完全隔离，目的在于增加安全性，减小电路干扰，简化电路设计。
当输入端加电信号时，发光器发出光线，照射在受光器上，受光器接受光线后导通，产生光电流从输出端输出，从而实现了“电-光-电”的转换。
PC817的引脚图
电路图中的电阻都是限流，稳压的作用
根据PC817的芯片手册，PC817导通时，回路电流为20毫安——50毫安
PC817正向导通电压为1.2V-3.0V。
由于PC817光电耦合器直接接在220V上，需要保证PC817不被过高的电压直接击穿，要给PC817接入一个分压电阻，保证回路中的电流不超过50毫安。
需要接入一个电阻6600欧姆——16500欧姆之间的电阻。
零点位置的确定：按照芯片手册，PC817两端的电压只要低于1.2V电压，发光二极管是无法点亮的。
高低电平的确定，滤波电容的容值。
过零检测故障解决方法
过零检测故障解决方法过零检测是电子电路中常见的一种保护措施，用于检测交流信号是否达到了零点，防止过电流、过压等可能造成的损坏。
在实际应用中，过零检测也会出现故障，导致系统无法正常工作。
下面列出了10条关于过零检测故障解决方法。
1.检查过零检测元件是否损坏过零检测电路中常用的元件包括晶体管、二极管、光耦等，可以通过检查这些元件是否损坏来判断故障来源。
2.检查供电电源是否正常过零检测电路需要外部供电电源，如果供电电源异常，可能导致过零检测电路无法正常工作。
检查供电电源是否正常也是一种有效的故障排除方式。
3.检查电路接线是否正确过零检测电路中涉及的接线非常复杂，如果接线错误，也可能导致过零检测故障。
检查电路接线是否正确也是一种有效的故障排除方式。
4.检查信号源是否正常过零检测需要检测交流信号是否达到了零点，如果信号源异常，那么过零检测也会出现问题。
检查信号源是否正常也是一种有效的故障排除方式。
5.检查负载是否正常过零检测电路中负载的电阻、电容等参数也会影响电路的工作状态。
检查负载是否正常也是一种有效的故障排除方式。
6.检查过零检测信号是否正常通过示波器等工具检测过零检测信号是否正常也是一种有效的故障排除方式。
7.检查过零检测电容是否正常过零检测电路中的电容可能会老化或损坏，导致过零检测故障，检查过零检测电容是否正常也是一种有效的故障排除方式。
8.检查过零检测电阻是否正常过零检测电路中的电阻也可能会老化或损坏，导致过零检测故障，检查过零检测电阻是否正常也是一种有效的故障排除方式。
9.检查过零检测电路的地线是否正常过零检测电路的地线也可能会松动或受到其他因素的影响，导致过零检测故障，检查过零检测电路的地线是否正常也是一种有效的故障排除方式。
10.检查过零检测电路中的连接器是否正常过零检测电路中的连接器也可能会松动或受到其他因素的影响，导致过零检测故障，检查过零检测电路中的连接器是否正常也是一种有效的故障排除方式。
过零检测电路电磁干扰抑制
过零检测电路电磁干扰抑制
在光伏并网逆变器中，需要对电网电压进行相位跟踪，需要对电网电压过零点进行跟踪从而确定电网电压的相位，在正常的比较器中当阈值设置为零时，在零点附近的很小的电压变化都会引起比较器输出电压的越变，不管这种信号来自于输入信号的还是外部的电磁干扰。
因此在过零检测电路中的比较器，采用滞回比较器，利用其滞回惯性提高电路的抗干扰能力。
下图为滞回比较器原理图：
根据滞回比较器的传输特性可知滞回比较器的阈值电压为：
利用此原理设置滞回比较器阈值电压，可以抑制电磁干扰对过零检测电路的影响，如图为光伏并网逆变器过零检测电路的原理图。
过零检测电路的研究
过零检测电路的研究目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)1.过零检测电路设计的必要性 (2)2.DC-DC电路的原理 (3)2.1 DC-DC变换器的前景 (3)2.2 降压型DC-DC变换器 (3)2.3 同步BUCK型DC-DC的工作原理 (4)M和DCM状态下的电感电流 (5)4.电路模块简要分析 (6)4.1电流镜的原理 (6)4.2差动放大电路的分析 (7)5.过零检测电路的分析 (8)5.1 设计思路 (8)5.2 失调电阻的引入 (8)5.3 电路设计及深入分析 (9)6实验仿真结果 (11)结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)摘要DC-DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。
DC-DC转换器分为三类：升压型DC-DC 转换器、降压型DC-DC 转换器以及升降压型DC-DC转换器。
根据需求可采用三类控制。
目前DC-DC 转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
同步整流降压型DC-DC工作在不连续电感电流模式(D CM) 下会出现的电感电流倒灌现象，这种情况会使得整个系统处于一种超过放状态，从而使系统的效率大幅度地下降。
对电感电流进行过零检测，根据负载的大小，系统工作在连续导通模式(CCM)或不连续导通模式(DCM)。
在日益普及的便携电子产品中，大都采用电池供电，有限的电池容量和产品功能的迅速扩展给电源管理的效率提出越来越高的要求，而集成同步BUCK型DC-DC变换器在很宽的输入输出电压范围内都可以保持很高的效率，使得它在很多场合成为首选的电源管理器件。
针对这一问题，设计实现了一款电感电流过零检测电路达到快速关断同步管的目的，有效降低电流倒灌。
该电路利用失调电阻抵消同步管关断延迟，达到了快速关断同步管的目的，有效地降低了电流倒灌。
且该电路正常工作时的静态电流为5μA，其面积仅有0.1005mm2。
关键词：同步；DC-DC转换器；降压型；过零检测ABSTRACTDC-DC converter to change after the input voltage output voltage of the effective fixed voltage converter. DC-DC converter is divided into three categories: boost type DC/DC converter, step-down type DC-DC converter and lift pressure type DC-DC converter. According to the need for can be used three kinds of control. At present DC-DC converter are widely used in mobile phones, MP3, several yards cameras, portable media players and other products. The phenomenon that inductor current flo ws backward app ears when synchro no us rectificatio n b uck DC -DC wo rk ing in o ver-amp lified status,thus red ucin g the effic iency o f the who le system greatly.Acco rd in g to this p ro b lem a no vel zero -d etect circuit is designe d.By using imb alance resistance to o ffset the synchro nizatio n transisto rs turn in g o ff d elay the circuit can realize fast turn-o ff fu nctio n and avo id the happen in g o f current backward flowing ..The current consumpti on of this circuit for normal working is only 5μ A a nd the area is only 0.1005 mm 2. A DC-DC converter with this anti-ringing circuit is i m plemented in Hynix 0.15μ m CMOS process , and the testing result proves that the zero detect circuit works well a nd effectively .Key words: synchronous; DC -DC converter; buck ; zero - detect ci rcuit引言在日益更新的便携电子产品中，随着飞速发展和不断创新的集成电路技术、电子技术和通信技术，数量巨多的便携设备渗入我们的生活，如智能手机、移动播放器（mp3）、数码相机、数码摄像机、便携式笔记本电脑等等。
过零检测电路有什么用？为什么要检测过零点？
过零检测电路有什么用？为什么要检测过零点？过零检测电路用于检测交流电的零点，利用零点的配合可以实现负载功率控制我们日常使用的是220V/50HZ的交流电，是以50HZ频率不断变换的正弦波电压。
过零检测电路可以检测到交流电正半波和负半波交变时的过零点。
过零点在电子产品设计中大有用处哦！过零检测电路原理可以用光耦设计隔离型的过零检测电路，也可以用三极管设计简易的过零检测电路。
光耦设计隔离型的过零检测电路：•使用两个光耦可以得到交流电的正、负半波变换的零点。
•交流电为正半波时上方光耦（U2）工作，光耦输出为低电平，当交流电接近零点时光耦（U2）停止工作，输出高电平。
•交流电为负半波时下方光耦（U3）工作，光耦输出为低电平，当交流电接近零点时光耦（U3）停止工作，输出高电平。
•交流电每次交变时，都得可以一个高电平输出。
三极管设计简易的过零检测电路：交流电的火线(L)经过一个整流二极管，通过电阻限流进入三极管的基极（B）,当交流电为正半波时，三极管导通，交流电为负半波时，受整流二极管的阻隔，三极管载止；所以三极管的集电极可以得到50HZ的方波信号，方波的上升沿和下降沿都是交流电的过零点。
利用过零点控制双向可控硅导通角•交流电机的转速，发热管发热功率控制，都是需要交流电的过零点配合的。
•双向可控硅在交流电的正、负半波都可以导通。
只要在正弦波周期给双向可控硅提供一个触发脉冲信号，双向可控硅就会导通，在过零点的时候，双向可控硅又会自动关闭。
利用双向可控硅这些特性就可以控制交流电机转速或者发热管功率。
•设计可控硅驱动程序的时候，需要通过过零检测电路检测交流电的零点信号，检测到交流电零点后，根据转速或者功率需要，延时一定时间再给双向可控硅提供触发信号。
75%功率：检测到零点后，延后2.5ms触发可控硅导通（半个正弦波为10ms），交流电只有1/4的时间通过负载。
50%功率：检测到零点后，延后5ms触发可控硅导通（半个正弦波为10ms），交流电只有一半的时间通过负载。
空调器过零检测电路控制原理分析
空调器过零检测电路控制原理分析
空调器过零检测电路如下图所示：
1、电路作用：采集交流电的过零点，产成过零信号，为单片机提供控制室内机风速的依据。
2、电路故障所导致的故障现象：室内风机控制运转不正常，包括不转、转速慢或速度不受遥控指令。
3、元件的名称与作用：T1为变压器，将220V～的电压降到15V～；V105、V106为整流二极管，将交流整流为脉动的直流电；R107为下拉电阻起分压作用，保证进入三极管基极的电压<0.7V；R108电阻起限流作用，使进入三极管的电流IB控制在较小范围；电阻R103，分压限流作用，在三极管导通，保证11点的电位基本在0.3V；V107三极管，起到开关作用。
4、控制原理分析：该电路与直流电源电路共用变压器T1，通过变压器降压，再由两个二极管整流，然后通过电阻的分压和限流，得到100Hz的脉动信号，经过三极管开关元件的作用，在11点得到100Hz的脉冲矩形波，去单片机的39脚，此信号经过单片机内部控制后，再去控制室内风机驱动电路，使室内风机以不同的速度运转。
5、可能出现的故障点：电阻、二极管、三极管击穿短路/断路。
三洋空调过零检测电路的工作原理分析
三洋空调过零检测电路的工作原理分析是家电维修同行就会将您加进群，我们有多个维修群，制冷电器行业群，电器销售商群，净水器行业群，计算机行业群，手机行业群，电器配件商群三洋空调，过零检测电路的工作原理分析1．工作原理过零检测电路工作原理是通过电源变压器或电压互感器采样，检测电源频率，获得与电源同频率的方波过零信号，该信号被送入主芯片CPU的中断脚后进行过零控制。
当电源过零时，控制双向晶闸管触发角（导通角），双向晶闸管串联在风机回路中。
当CPU检测不到过零信号时，室内风机工作将会不正常，出现整机不工作的现象。
另外，当电源过零时激励双向晶闸管可以减少电路噪声干扰，此信号作为主芯片CPU计数或时钟之用。
2．电路分析电路中D1和D2组成全波整流电路，在变压器次级线圈取出电压信号，经过R20、R22、R21、C24滤波后输入三极管N4的基极，通过N4的放大，改变输入主芯片第34脚的电位。
3．工作过程此空调器电源频率为50Hz/60Hz，变压器次级绕组也为50Hz/60Hz，当交流过零点经过时，D1、D2处于截止状态，N4基极电位为零，从而输入主芯片检测到一个高电平，即检测到一个过零点；否则，电源频率太大或太小。
4．主要元器件作用当D1、D2损坏，R20开路，C24击穿，N4工作不良时，会造成检测不到过零点，使室内风机工作不正常，出现整机不工作三洋空调，制冷10min后室外机自动停机三洋空调，制冷10min后室外机自动停机故障现象：设置制冷状态，运行10min后，室外机组便自动停机；此时室内机的“绿灯”闪烁。
检测与判断：按常规检查电源电压在正常范围，钳型表测量压缩机电流，吸气压力等均正常。
仔细检查室内机电路板是否接触不良或元件虚焊，并未发现异常。
维修方法：试代换管温传感器(5kΩ/25℃)后，运行2h以上，此故障再没有出现。
经验与体会：三菱SRK系列（单冷、冷暖）空调器常见故障代码和室内、室外机LED指示灯状态，根据遥控器的故障显示，室内外机上的绿色LED（电源指示灯和电脑正常指示灯）、红色LED（检查指示灯）的显示内容，判断室外机和室内机有无异常。
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文件编号：YK/ZB2-002
版 本 号：1.0
原 理 图 设 计 规 范
一、过零检测电路设计指引
编制/日期：
审核/日期：
会签/日期：
批准/日期：
广东盈科电子有限公司
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更改文件号
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更改记录过零检测电路设计指引
（发布日期：2011-05-28）
1 范围
本设计指引对过零检测电路的电路原理，各器件的参数计算选择，相关技术要求和实际使用中的有关问题进行了阐述。
本设计指引适用于广东盈科电子有限公司的电控系统过零检测电路的设计。
2 定义
无 3 总述
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。
一个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，每个脉冲都有一个基准和过零点的时间一致。
4 典型电路
在家电控制器中我们一般会用到以下几种单片机过零检测电路：变压器后取信号、变压器前取信号（三极管非隔离）、变压器前取信号（光耦隔离）、非隔离过零检测基本电路。
在实际应用时，可以根据不同的情况选用不同的方案。
4.1变压器后取信号（模块编号：GL-01） 4.1.1应用范围
此电路主要应用于使用变压器的家用空调控制器中的过零检测。
4.1.2原理及框架
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更改记录4.1.3电路说明
图1取信号点在变压器的次级线圈，若未加虚线所示的二极管，经三极管整形后成为方波信号，也可以在变压器后加两个二极管（如图虚线框所示）进行全波整流后再取信号，且不会降低后面的电压（对电压要求高的电路可采用此方案）。
4.1.4关键元器件参数选择
滤波电容C101取值1000PF。
4.1.5使用注意事项
根据干扰情况加RC 滤波（C102、R104），R104取值1K，C102取值1000PF。
4.2变压器前取信号（非隔离）（模块编号：GL-02） 4.2.1应用范围
此电路主要应用于使用可控硅且未隔离的家电控制器中的过零检测。
4.2.2原理及框架
4.3.2原理及框架
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附加说明：本标准由技术委员会提出。
本标准由技术委员会主要负责起草。
本标准主要起草人：宋凌波。
本标准由技术委员会制订、修改并解释。