目 录一、历史更改记录 (1)二、概述……………………………………………………………………………………三、典型电路……………………………………………………………………………………1、在阻容降压电路中使用三极管的过零检测电路 (2)1.1原理图………………………………………………………………………………1.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………1.3电路原理分析………………………………………………………………………1.4相应的波形图………………………………………………………………………1.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………1.6注意事项……………………………………………………………………………2、在变压器降压电路中使用三极管的过零检测电路 (4)2.1原理图………………………………………………………………………………2.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………2.3电路原理分析………………………………………………………………………2.4相应的波形图………………………………………………………………………2.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………2.6注意事项……………………………………………………………………………3、使用电阻的过零检测电路 (6)3.1原理图………………………………………………………………………………3.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………3.3电路原理分析………………………………………………………………………3.4相应的波形图………………………………………………………………………3.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………3.6注意事项……………………………………………………………………………4、使用光藕隔离的过零检测电路 (7)4.1原理图………………………………………………………………………………4.2电路参数选型及分析……………………………………………………………………4.3电路原理分析………………………………………………………………………4.4相应的波形图………………………………………………………………………4.5该类电路的应用场合说明……………………………………………………………4.6注意事项……………………………………………………………………………四、总结 (9)过零检测电路（硬件平台）说明书 一、历史更改记录版本 更改内容 更改日期 更改原因 更改人 备注二、概述过零检测的作用就是为给主芯片提供一个标准，这个标准的起点是零电压，可控硅导通角的大小就是依据这个标准。
也就是说电机高、中、低、微转速和其它负载的各种功率都对应一个导通角，而每个导通角的导通时间是从零电压开始计算的，导通时间不一样，导通角度的大小就不一样，因此电机的转速和其它负载的功率就不一样。
此外，过零检测的也可提供一个定时脉冲信号，作为系统的定时基准；用于检测是否有电源信号。
所以，好的过零检测电路必须是：保证电源电压过零时，会有一个脉冲信号输出。
并且，每个脉冲的有一个基准和过零点的时间一致。
在家电控制器中我们一般会遇到以下几种单片机过零检测电路：使用三极管的过零检测电路、使用电阻的过零检测电路、使用光藕隔离的过零检测电路。
在实际应用时，可以根据不同的情况选用不同的方案。
本平台介绍常用的几种典型电路。
三、典型电路1、在阻容降压电路中使用三极管的过零检测电路该电路常用于阻容降压线路中，为系统提供过零信号。
要求是：每一个电源正弦波输出一个脉冲信号，如果要求不高的系统，可直接取脉冲上升或下降沿作为过零。
也可以取上升沿和下降沿的中心，通过计算得出精确的过零点。
1.1原理图图 1图 21.2电路参数选型及分析符号 元器件名称 型号 备注R1,R2 碳膜(贴片)电阻 470K(120V) 1M(220V) 由电源电压决定R3 碳膜(贴片)电阻 10K 决定上升沿和下降沿的斜率R4 碳膜(贴片)电阻 1K 此电阻保护单片机的I/O口，可以不用。
TR1 三极管当采用插件元器件时用9013 H，当采用贴片元器件时用MMBT3904LT1。
C6 瓷片(贴片)电容 103，104 有时采用。
1.3电路原理分析上面图1和图2中，R1,R2,R3,R4,C6和TR1一起组成过零检测电路，分别对应直流负电源和正电源的电路。
当电源电压从零开始与三极管的E极形成正向压差时，三极管的基极电流Ib ＝（Vac-Vbe）/(R1+R2) ，集电极电压Vce＝Vcc－βIbR3。
当Vac达到一定值时，Vce近似为零。
并且不同R1,R2和R3就可得到不同斜率的上升沿。
其它可等同分析。
1.4相应的波形图图1波形图2波形上述图中正弦波是电源信号，脉冲为过零信号。
图的顺序是先分开，然后重叠，再放大。
1.5该类电路的应用场合说明该电路常用于阻容降压线路中，为系统提供过零信号。
1.6注意事项对于图1，R1是接在N线上；对于图2，R1是接在L线上，不能反接。
考虑耐压，R1，R2用两个电阻。
R4可以不用，单片机内部有上拉电阻时，R3也可以取消。
2、在变压器降压电路中使用三极管的过零检测电路该电路常用于变压器降压线路中，为系统提供过零信号。
2.1原理图图3图42.2电路参数选型及分析符号元器件名称型号备注R1，R2 碳膜(贴片)电阻 10K 阻值的大小会影响斜率 R3 碳膜（贴片）电阻 1K有时采用。
TR1 三极管当采用插件元器件时用3904，当采用贴片元器件时用MMBT3904LT1。
C102 瓷片（贴片）电容 103，104 有时采用。
2.3电路原理分析上述两个图中，R1,R2,R3,C1和TR1一起组成过零检测电路，图3的周期和电源同步，图4是电源的每个半波都有一个正脉冲。
工作过程一样，当电源电压从零开始与三极管的E 极形成正向压差时，三极管的基极电流Ib＝（Vac-Vbe）/R1 ，集电极电压Vce＝Vcc－βIbR 2。
当Vac 达到一定值时，Vce 近似为零。
并且不同R 2就可得到不同斜率的上升沿。
2.4相应的波形图图3波形上述图中正弦波是电源信号，脉冲为过零信号。
图的顺序是先分开，然后重叠，再放大。
图4上述图中前面一张为电源和过零脉冲对照图，黄色是电源信号，绿色为过零信号。
后面一张为R1和D201连接点电压波形和过零信号对照图。
同样，黄色是电源信号，绿色为过零信号。
2.5该类电路的应用场合说明该电路常用于变压器降压线路中，为系统提供过零信号。
特别在要区分正负半周时，要用到 图3此种线路。
2.6注意事项单片机内部有上拉电阻时，R2也可以取消。
3、使用电阻的过零检测电路该电路常用于阻容降压线路中，为系统提供过零信号。
要求是：每一个电源正弦波输出一个脉冲信号，如果要求不高的系统，可直接取脉冲上升或下降沿作为过零。
也可以取上升沿和下降沿的中心通过计算得出精确的过零点。
3.1原理图图53.2电路参数选型及分析符号 元器件名称 型号 备注R1，R2碳膜（贴片）电阻 470K 阻值与电源电压有关，用两个电阻的目的是一个电阻的耐压不够。
R3 碳膜（贴片）电阻 680K 有时采用。
它可以调节脉冲的宽度。
D1 贴片二极管BTA54用一个SOT 封装中带两个二极管。
也可用1N4148，单片机内带时可省略 C5 瓷片（贴片）电容 10N 或100N3.3电路原理分析上述图中，R1,R2,R3,C5和D1一起组成过零检测电路。
当上电时，电源电压通过电阻分压直接接在I/O 口，通过二极管的嵌位，I/O 的电压随电源电压的升高而高，并且维持在－0.7到Vcc ＋0.7V 之间。
一般可不用R3，在一些单片机的内部有二极管嵌位时，可省掉二极管。
3.4相应的波形图 略3.5该类电路的应用场合说明该电路常用于阻容降压线路中，为系统提供过零信号。
3.6注意事项图中R1是接在N 线上，不能反接。
4、使用光藕隔离的过零检测电路使用光藕隔离的过零检测电路，能增加控制板的安全性，提高抗干扰能力. 4.1原理图及波形图6图74.2电路参数选型及分析 符号元器件名称型号备注R1～R3 碳膜（贴片）电阻 47K阻值：R 1＋R 2＋R 3〈 Vac/I F （I F 为光藕的导通电流）功率：Vac*Vac/ (R1＋R2＋R3) R4 碳膜（贴片）电阻 10K 有时采用。
U1 光藕 PC817或PC814D1 二极管 1N4148，1N4007 保护光藕，防止电源反向时击穿。
4.3电路原理分析上述两图中，图1电流从L流向N时，电压到适合时候，光藕的LED发光，光敏导通，单片机的I/O口检测到低电平。
当电流从N流向L时，半波时电流从二极管流过，光藕的LED不发光，光敏不导通，单片机的I/O口检测到高电平，全波时电压到适合时候，光藕的LED发光，光敏导通，单片机的I/O口检测到低电平。
4.4相应的波形图图6波形（黄色是电源信号，绿色为过零信号。
）图7波形（黄色是电源信号，绿色为过零信号。
）4.4该类电路的应用场合说明该电路常用于变压器降压，并且需要高低压隔离的线路中，为系统提供过零信号。
4.5注意事项电阻的阻值选择和脉冲的宽度有关，注意电阻功率的选择，防止过热，并且D1是必不可少的。
单片机内部有上拉电阻时，R4也可以取消。
四、总结以上几种线路，在家电设计中都比较常见。
第1，3种一般使用在阻容降压的系统中。
第2和第1种线路差不多，只是使用在有变压器降压的线路中。
对精度、安全和抗干扰要求比较高的系统中，一般使用第4种。
第3种线路也可以用在变压器降压的线路中，只是阻值要调整。