如何用電路實(shí)現(xiàn)檢測過零點(diǎn)電壓?
在這篇文章中,小編將介紹如何用電路實(shí)現(xiàn)檢測過零點(diǎn)電壓,和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。
一、過零檢測
我們知道,在交流回路中,電壓隨時間的變化是正弦波,當(dāng)波形由正半周向負(fù)半周轉(zhuǎn)換或者由負(fù)半周向正半周轉(zhuǎn)換時,經(jīng)過 x 坐標(biāo)的點(diǎn)就是過零點(diǎn)。
所謂 過零檢測,就是對 過零點(diǎn) 進(jìn)行檢測,判斷交流電是否到達(dá)這個點(diǎn),如下圖所示:
為什么需要過零檢測,簡單來說就是:
為了讓使用交流電的系統(tǒng) 更加安全穩(wěn)定,同時方便對系統(tǒng)進(jìn)行控制。
二、如何用電路實(shí)現(xiàn)檢測過零點(diǎn)電壓
1、基本原理圖:
在本設(shè)計中,可以為電機(jī)調(diào)速作為依據(jù),在電控中主要為強(qiáng)電通訊作為時間參考。
2、工作原理
上述強(qiáng)電過零檢測電路,提供+5V電源。該電路可以實(shí)現(xiàn)對AC強(qiáng)電進(jìn)行過零點(diǎn)的檢測。由于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I(lǐng)C8上。正選波為正向時,光耦A(yù)為正極;反向時,光耦K為正極。光耦的正向?qū)〞r,光耦發(fā)送一個零點(diǎn)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(diǎn)。若L和N_IN采樣電壓頻率為F,則經(jīng)光耦處理后ZeroInt的電壓頻率為2F。L或N_IN、光耦輸入及ZeroInt點(diǎn)的電壓波形如下圖:
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(diào)試用);
雙向光耦I(lǐng)C8,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(yōu)缺點(diǎn):
(1)優(yōu)勢:
采用強(qiáng)電過零,可在沒有線性變壓器情況下使用;
使用元件數(shù)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,不利于軟件使用(但有將近20ms的時間及足夠的電壓反映)
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