本文为“玩转嵌入式”原创文章，如果您想转载，可以联系我获取白名单授权，感谢支持。

可控硅是交流电路中常用的一种功率元器件，可以用作可控整流、无触点开关或者是调压等功能。在交流电路中应用广泛。用于交流控制回路的固态继电器SSR的无触点开关基本都是用可控硅来实现的。在使用可控硅当作无触点开关时，经常需要做过零检测功能，尤其是在大功率负载电路中。但可控硅电路做过零检测不是必须的。

1-可控硅控制电路

什么是过零检测功能

所谓过零检测就是指在交流回路中，当波形由正半周向负半周转换或者由负半周向正半周转换时，经过零位，系统要检测到这个零位。可控硅过零检测是指，系统检测到零位时，要让可控硅在零位或者零位附近时触点导通或者断开。可以设计过零检测电路来实现功能，也可以使用带有过零检测功能的光耦来实现。

2-过零检测光耦

上图说就是带有过零检测功能的光耦MOC3041，除了使用这种类型的光耦外还可以适用分离元器件搭建过零检测电路，如下图所示就是使用分立元器件所搭建的一个简单的过零检测电路，借这个电路简单讲解一下过零检测的方法。

3-过零检测电路

上图中是用两个光耦和NPN三极管搭建而成的过零检测电路，在非零且正半周时有电流流过光耦U1，U1光耦导通输出低电平，NPN三极管截止，OUT输出高电平；在非零且负半周时有电流流过光耦U2，U2光耦导通输出低电平，NPN三极管截止，OUT输出高电平。

在零点附近时，没有电流流过光耦，所以两个光耦都处于关断状态，NPN三极管的基极被上拉，所以三极管导通，OUT输出低电平。

综上所述，只要检测到低电平，就可以判断到零点，所以可以将OUT信号接入单片机的外部中断，只要单片机检测到低电平就可以判断零点来临，可以控制可控硅输出，这样就可以实现在控制回路中电流几乎为零时实现可控硅的通断。

上图电路所实现的波形如下图所示。

4-过零检测波形

在选型固态继电器SSR时，在规格书上可以看到有特别说明是否带过零检测功能。在控制信号有效时，SSR不立即输出，而是在零点来临时才导通或者关断，对50Hz的交流回路而言，时间差大约为半个周期约10ms。

带过零检测功能的SSR如下图所示。

5-带过零检测功能的SSR

可控硅做过零检测的意义

前文说过，可控硅的过零检测就是让可控硅在零位附近导通或者关断，即在零位附近的时候要让用户负载快速接入回路或者从回路中断开。我们知道，在电流很大的时候，导通回路或者切断回路会对负载和电源造成很大的冲击，电流越大冲击越大，会给电网带来很多谐波干扰。如果在电流为零的时候把负载接入或者断开，就能把冲击降到最小，从而避免了因负载频繁开断而带来影响。所以，在大功率负载控制回路中，过零检测很有意义。

6-可控硅

相关文章推荐：