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可控硅是交流電路中常用的一種功率元器件，可以用作可控整流、無觸點開關(guān)或者是調(diào)壓等功能。在交流電路中應(yīng)用廣泛。用于交流控制回路的固態(tài)繼電器SSR的無觸點開關(guān)基本都是用可控硅來實現(xiàn)的。在使用可控硅當(dāng)作無觸點開關(guān)時，經(jīng)常需要做過零檢測功能，尤其是在大功率負(fù)載電路中。但可控硅電路做過零檢測不是必須的。

1-可控硅控制電路

什么是過零檢測功能

所謂過零檢測就是指在交流回路中，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)過零位，系統(tǒng)要檢測到這個零位?？煽毓柽^零檢測是指，系統(tǒng)檢測到零位時，要讓可控硅在零位或者零位附近時觸點導(dǎo)通或者斷開?？梢栽O(shè)計過零檢測電路來實現(xiàn)功能，也可以使用帶有過零檢測功能的光耦來實現(xiàn)。

2-過零檢測光耦

上圖說就是帶有過零檢測功能的光耦MOC3041，除了使用這種類型的光耦外還可以適用分離元器件搭建過零檢測電路，如下圖所示就是使用分立元器件所搭建的一個簡單的過零檢測電路，借這個電路簡單講解一下過零檢測的方法。

3-過零檢測電路

上圖中是用兩個光耦和NPN三極管搭建而成的過零檢測電路，在非零且正半周時有電流流過光耦U1，U1光耦導(dǎo)通輸出低電平，NPN三極管截止，OUT輸出高電平；在非零且負(fù)半周時有電流流過光耦U2，U2光耦導(dǎo)通輸出低電平，NPN三極管截止，OUT輸出高電平。

在零點附近時，沒有電流流過光耦，所以兩個光耦都處于關(guān)斷狀態(tài)，NPN三極管的基極被上拉，所以三極管導(dǎo)通，OUT輸出低電平。

綜上所述，只要檢測到低電平，就可以判斷到零點，所以可以將OUT信號接入單片機(jī)的外部中斷，只要單片機(jī)檢測到低電平就可以判斷零點來臨，可以控制可控硅輸出，這樣就可以實現(xiàn)在控制回路中電流幾乎為零時實現(xiàn)可控硅的通斷。

上圖電路所實現(xiàn)的波形如下圖所示。

4-過零檢測波形

在選型固態(tài)繼電器SSR時，在規(guī)格書上可以看到有特別說明是否帶過零檢測功能。在控制信號有效時，SSR不立即輸出，而是在零點來臨時才導(dǎo)通或者關(guān)斷，對50Hz的交流回路而言，時間差大約為半個周期約10ms。

帶過零檢測功能的SSR如下圖所示。

5-帶過零檢測功能的SSR

可控硅做過零檢測的意義

前文說過，可控硅的過零檢測就是讓可控硅在零位附近導(dǎo)通或者關(guān)斷，即在零位附近的時候要讓用戶負(fù)載快速接入回路或者從回路中斷開。我們知道，在電流很大的時候，導(dǎo)通回路或者切斷回路會對負(fù)載和電源造成很大的沖擊，電流越大沖擊越大，會給電網(wǎng)帶來很多諧波干擾。如果在電流為零的時候把負(fù)載接入或者斷開，就能把沖擊降到最小，從而避免了因負(fù)載頻繁開斷而帶來影響。所以，在大功率負(fù)載控制回路中，過零檢測很有意義。

6-可控硅

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