首先,為什么要過零檢測?
過零檢測常用在大功率晶閘管控制電路中。假如沒有控制,電源電壓剛好到達(dá)最大值時電路被切斷或被接通,對負(fù)載的沖擊很大,大功率負(fù)載更嚴(yán)重。那么對感性負(fù)載或容性負(fù)載而言,由于電感和電容的作用會產(chǎn)生瞬間高壓和大電流,同樣的其對電源的沖擊干擾是一樣的,周圍正常運(yùn)行的負(fù)載會受影響,污染電源網(wǎng)絡(luò)。所以開、關(guān)動作在電源電壓值降為0或趨于0時進(jìn)行是最好的。
另一個重要原因,零電壓觸發(fā)可控硅開通可以降低可控硅的開通損耗。它可以讓晶閘管的損耗降到最低,從而可以延長晶閘管壽命。
驅(qū)動大功率交流器件時常用雙向可控硅進(jìn)行功率控制,根據(jù)控制方式的不同有過零控制和移相控制。不管哪種控制都要對零點(diǎn)進(jìn)行檢測,因?yàn)殡p向過控硅的特性是到了交流的零點(diǎn),可控硅會自動關(guān)閉輸出。
如何知道交流電過零了呢?
看圖1,當(dāng)電壓高于PC817光耦的導(dǎo)通壓降時,光耦輸出端檢測為低電平。
知道了圖1的原理,如圖2再增加一個光耦,讓負(fù)半周光耦大于導(dǎo)通壓降也導(dǎo)通,則輸出為一個高脈沖信號,只有在零點(diǎn)附近才有此脈沖,周期為交流電頻率的2倍。我這里交流為220V50Hz,實(shí)測脈沖寬度為700us+700us=1.4ms,一個完整的交流半周是10ms??煽毓柙诹泓c(diǎn)關(guān)閉輸出后,單片機(jī)檢測過了這個脈沖即可以觸發(fā)可控硅,同時我們可以根據(jù)功率的需求選擇時間來重新觸發(fā)可控硅,即改變交流電的平均電壓,即可達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載功率的目的。
有人會說為什么不用帶過零的光耦?如MOC3041。因?yàn)榭煽毓鑼儆诜亲躁P(guān)斷器件。其觸發(fā)導(dǎo)通后仍然保持導(dǎo)通(雖然觸發(fā)信號已經(jīng)消失),關(guān)斷的條件是通過其電流接近于零。過零光耦,其內(nèi)部含過零檢測,當(dāng)有輸入時,只有發(fā)生過零時刻才輸出。驅(qū)動可控硅后,只能輸出完整的半個周期或其整倍數(shù)。無法輸出小于半個周期。一般用于通斷控制。顯然是不能用來移相控制導(dǎo)通角的。過零檢測的光耦是控制不了導(dǎo)通角的。即有前置電流If,輸出端也要等到交流過零完成后立即導(dǎo)通,無法控制什么時候?qū)ā?br>
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