过零电路
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解决时间 2021-03-20 10:29
- 提问者网友：缘字诀
- 2021-03-19 17:05
过零电路
最佳答案
- 五星知识达人网友：蕴藏春秋
- 2021-03-19 18:02
第一，前面要用桥式整流。
第二，电阻阻值过大（你自己算一下光耦左边二极管的最大电流就知道了），导致光耦导通不彻底。
第三，光耦输出最好在C级（你这里是E级），用上拉电阻。追问果然是行家，之前就知道采用桥堆是可以解决这个问题，而且这个电阻参数也没问题，只要这过零电路的原边地跟电源的地隔离开就不会收到干扰，但是用桥堆成本会上去，所以希望还是改用二极管，光耦那边用上拉和下拉电阻貌似没什么影响把，只是波形反相了一下果然是行家，之前就知道采用桥堆是可以解决这个问题，而且这个电阻参数也没问题，只要这过零电路的原边地跟电源的地隔离开就不会收到干扰，但是用桥堆成本会上去，所以希望还是改用二极管，光耦那边用上拉和下拉电阻貌似没什么影响把，只是波形反相了一下追答
如果你想省成本，可以用上面的电路，要注意R1和R3的功率（当然，你也可以改为一个电阻），上面电路对程序要求会高一点，I/O输出是一个50Hz方波（正半周期输出低电平，负半周期输出高电平），上升沿和下降沿是零点，所以程序要判断信号的沿变化，这样会让程序复杂一点。
如果你非得要达到有桥式整流硅哪种效果，又不想用二极管，可以用两个光耦。看下图：
这样，两个光耦轮流导通，过零点就是低脉冲触发，但是这样做会增加成本。成本和整流硅差不多，由于有些光耦器件内部已经集成了几个光耦（例如TP521系列的光耦，其中TLP521-2就有两个光耦集成一起的），所以用这种方案设计PCB会比用用整流硅方便些。
或者你还可以用一个双向光耦，例如PC814，TLP620，也不需要二极管的：
不过，双向光耦虽然是一个光耦，它可比单向光耦贵很多，和两个单向光耦差不多价钱，从成本上看，不比两个单向光耦低。
下面我再解释一下为什么用上拉电阻而不建议用下拉电阻。事实上是三极管相关的知识，下面是三极管的两种设计形式：
咋一看，上面两个图貌似只是电平相反了，没有啥区别，不少人都会这样想，事实上不是的，它们区别可大了。
第一，它们的工作方式不一样，左边的三极管工作在开关区，而右边的三极管工作在放大区（射极追随器），它们工作方式本质上是不一样的。
第二，导通电阻不一样，由于左边的三极管处于开关状态，所以C极和E极之间的导通电阻一定比右边三极管导通小。
第三，控制电压范围和输出电压范围不同，对于左边图，控制输入电压0-0.8V，就可以控制三极管导通和截止，而左边图OUT的输出电压范围0（很接近0）到Vcc；而右图输入最高电压受输出影响，它们的关系是VB=Vout+0.7，也就是说，假如输出高电平需要3.3V，那么右边VB电压要4V左右，如果遇到两边都是最高电压是3.3V，那么就会出现电压不匹配的情况，如果VB=VCC=5V，那么OUT的电压最多也是4.3V（你观察一下你那个光耦输出，示波器最高电压是不是大约4.3V）这也就是为什么很多电路处理电平问题用左边这种方式，而比较少用右边的方式的原因，对于光耦这种内部集成的小功率三极管，导通电阻本身就比一般外置三极管大，所以驱动能力是很弱的，它的放大状态CE的导通电阻比开关状态电阻大多了，有时候光耦后面的三极管还要外接一个三极管，所以，不要以为上下拉只是一个电平反向问题。
第二，电阻阻值过大（你自己算一下光耦左边二极管的最大电流就知道了），导致光耦导通不彻底。
第三，光耦输出最好在C级（你这里是E级），用上拉电阻。追问果然是行家，之前就知道采用桥堆是可以解决这个问题，而且这个电阻参数也没问题，只要这过零电路的原边地跟电源的地隔离开就不会收到干扰，但是用桥堆成本会上去，所以希望还是改用二极管，光耦那边用上拉和下拉电阻貌似没什么影响把，只是波形反相了一下果然是行家，之前就知道采用桥堆是可以解决这个问题，而且这个电阻参数也没问题，只要这过零电路的原边地跟电源的地隔离开就不会收到干扰，但是用桥堆成本会上去，所以希望还是改用二极管，光耦那边用上拉和下拉电阻貌似没什么影响把，只是波形反相了一下追答
如果你想省成本，可以用上面的电路，要注意R1和R3的功率（当然，你也可以改为一个电阻），上面电路对程序要求会高一点，I/O输出是一个50Hz方波（正半周期输出低电平，负半周期输出高电平），上升沿和下降沿是零点，所以程序要判断信号的沿变化，这样会让程序复杂一点。
如果你非得要达到有桥式整流硅哪种效果，又不想用二极管，可以用两个光耦。看下图：
这样，两个光耦轮流导通，过零点就是低脉冲触发，但是这样做会增加成本。成本和整流硅差不多，由于有些光耦器件内部已经集成了几个光耦（例如TP521系列的光耦，其中TLP521-2就有两个光耦集成一起的），所以用这种方案设计PCB会比用用整流硅方便些。
或者你还可以用一个双向光耦，例如PC814，TLP620，也不需要二极管的：
不过，双向光耦虽然是一个光耦，它可比单向光耦贵很多，和两个单向光耦差不多价钱，从成本上看，不比两个单向光耦低。
下面我再解释一下为什么用上拉电阻而不建议用下拉电阻。事实上是三极管相关的知识，下面是三极管的两种设计形式：
咋一看，上面两个图貌似只是电平相反了，没有啥区别，不少人都会这样想，事实上不是的，它们区别可大了。
第一，它们的工作方式不一样，左边的三极管工作在开关区，而右边的三极管工作在放大区（射极追随器），它们工作方式本质上是不一样的。
第二，导通电阻不一样，由于左边的三极管处于开关状态，所以C极和E极之间的导通电阻一定比右边三极管导通小。
第三，控制电压范围和输出电压范围不同，对于左边图，控制输入电压0-0.8V，就可以控制三极管导通和截止，而左边图OUT的输出电压范围0（很接近0）到Vcc；而右图输入最高电压受输出影响，它们的关系是VB=Vout+0.7，也就是说，假如输出高电平需要3.3V，那么右边VB电压要4V左右，如果遇到两边都是最高电压是3.3V，那么就会出现电压不匹配的情况，如果VB=VCC=5V，那么OUT的电压最多也是4.3V（你观察一下你那个光耦输出，示波器最高电压是不是大约4.3V）这也就是为什么很多电路处理电平问题用左边这种方式，而比较少用右边的方式的原因，对于光耦这种内部集成的小功率三极管，导通电阻本身就比一般外置三极管大，所以驱动能力是很弱的，它的放大状态CE的导通电阻比开关状态电阻大多了，有时候光耦后面的三极管还要外接一个三极管，所以，不要以为上下拉只是一个电平反向问题。
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