关于交流过零信号的请教-工业模块电源/电力电源-世纪电源网社区

kuku887

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2010-10-6 12:51:21

10问答币

各位大大，我在做一项目时需要用到交流过零信号，但是单片机使用的电源是隔离的。如下图。
为了保障光耦平时能饱和导通，限流电阻R取值为22K，这样电阻的功率就达到了2W了，非常烫手。在此请教大家，有什么其它办法在占用空间(不能加耦合线圈之类)差不多的情况下改善这个缺点。

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星宇

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这个电压互感器小指头大就搞定了！

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		2 星宇星宇离线 LV7 版主积分：18278 \| 主题：29 \| 帖子：4753 访问空间发消息积分:18278 版主 2010-10-6 23:18:21
		最好就是加个电压互感器！回复 \| 举报 \|

			3 kuku887 kuku887 离线 LV1 本网技工积分：95 \| 主题：1 \| 帖子：1 访问空间发消息积分:95 LV1 本网技工 2010-10-7 09:24:40
			多谢大侠指教！不过产品空间有限，PCB也小，放不下了。整点电阻电容，贴片器件之类的还行，大的插件不好放了。回复 \| 举报 \|

				4 星宇星宇离线 LV7 版主积分：18278 \| 主题：29 \| 帖子：4753 访问空间发消息积分:18278 版主 2010-10-7 10:06:28
				这个电压互感器小指头大就搞定了！回复 \| 举报 \|

			5 周挺巧周挺巧离线 LV7 版主积分：12475 \| 主题：17 \| 帖子：4949 访问空间发消息积分:12475 版主 2010-10-7 10:21:12
			加电压互感器的建议不错回复 \| 举报 \|

		6 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-10-27 21:48:03
		直接这么加是不是安全性不高啊？回复 \| 举报 \|

		7 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-3 16:56:45
		如果有独立5V电源，可用MOS管放大电路来做，很简单；如果没有独立电源，可试试电容降压的方法，电容降压如图示。当然容量的选择以及是否需要接上一只稳压管，就由楼主决定。回复 \| 举报 \|

			8 心如止水心如止水离线 LV6 高级工程师积分：555 \| 主题：23 \| 帖子：187 访问空间发消息积分:555 LV6 高级工程师 2010-11-3 17:48:42
			用电容降压不安全吧！回复 \| 举报 \|

				10 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-4 17:54:46
				如果怕对光耦有冲击，可在光耦上并上一只稳压管就行了。安全方面，应该没问题吧？但没有这样做过，仅仅是猜测。回复 \| 举报 \|

			11 gaohq gaohq 离线 LV10 总工程师积分：12614 \| 主题：249 \| 帖子：3247 访问空间发消息积分:12614 LV10 总工程师 2010-11-4 20:01:33
			用阻容降压会导致电流过零点和电压过零点不同。回复 \| 举报 \|

				15 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-7 21:59:10
				过零点是无法检测出电流过零点的，一般都是检测的电压过零点。采用电容降压后，主要是相位不同，也就是过零点与继电器动作(一般过零点是为了继电器在动作时打火花而引起的寿命减短才设定的。)时间关系有所变化，但这对单片机来说，用程序纠正起来相当简单。回复 \| 举报 \|

		9 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-3 21:11:16
		那用运放的话可以把线圈去了，把电阻变大，功耗就会小回复 \| 举报 \|

			12 周挺巧周挺巧离线 LV7 版主积分：12475 \| 主题：17 \| 帖子：4949 访问空间发消息积分:12475 版主 2010-11-5 08:40:47
			用运放得搞一路电源，有点麻烦回复 \| 举报 \|

				14 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-5 20:52:01
				要是外围还有其他电路的话就无所谓了，要是专门为这个运放做套电源的话，就不值得了，呵呵回复 \| 举报 \|

		13 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93901 \| 主题：115 \| 帖子：27418 访问空间发消息积分:93901 版主 2010-11-5 10:40:13
		还没有解决？回复 \| 举报 \|

		16 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-8 17:11:15
		用双达林顿光耦。一正一反连接。当输出都为高电平时；高电平的一半时间就是准确过零点。回复 \| 举报 \|

			17 gaohq gaohq 离线 LV10 总工程师积分：12614 \| 主题：249 \| 帖子：3247 访问空间发消息积分:12614 LV10 总工程师 2010-11-8 18:26:04
			可否上个图？没用过双达林顿光耦推荐个型号我看看内部图也好。回复 \| 举报 \|

				18 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-8 22:01:07
				TIL113用两个回复 \| 举报 \|

			19 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-17 15:04:37
			这种方法听起来不错，不过没有图，还是没法深刻的理解，版主能否上个图？谢谢了回复 \| 举报 \|

				20 gaohq gaohq 离线 LV10 总工程师积分：12614 \| 主题：249 \| 帖子：3247 访问空间发消息积分:12614 LV10 总工程师 2010-11-18 13:50:17
				回复 \| 举报 \|

					21 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-18 20:46:05
					这样接就是把2套并起来，不是版主说的一正一反的啊回复 \| 举报 \|

						22 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-18 23:31:26
						画的意思对的。只要把其中一个二极管反过来就完美了。回复 \| 举报 \|

							23 gaohq gaohq 离线 LV10 总工程师积分：12614 \| 主题：249 \| 帖子：3247 访问空间发消息积分:12614 LV10 总工程师 2010-11-19 18:16:09
							是我理解错了还是你们把图领会错了？我那图的意思是：正半波时上管导通，下管截至负半波时上管截至，下管道通。回复 \| 举报 \|

								24 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-19 21:50:06
								你是对的！回复 \| 举报 \|

					27 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-22 17:49:39
					这种接法不能减小任何的功耗，两只加起来功耗仍然为2W左右（因为是线性负载），这种用光耦散热的方法，能有用一只电阻耗散功率来的可靠、便宜？所以，如果真的这样做，倒不如将电阻功率加大、散热加大。所以，这个电路应该无法采用。回复 \| 举报 \|

						28 gaohq gaohq 离线 LV10 总工程师积分：12614 \| 主题：249 \| 帖子：3247 访问空间发消息积分:12614 LV10 总工程师 2010-11-22 19:07:51
						它的优点是能较准确的检测过零点。回复 \| 举报 \|

							30 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-23 08:52:54
							怎么能提高准确度呢？我看起来和一只并没差别啊。单片机检测后程序纠正的精度，要比光耦的线性输出要好得多吧。回复 \| 举报 \|

								31 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-23 09:33:04
								麻烦您说下程序纠错的方法吧，谢谢了回复 \| 举报 \|

									33 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-23 10:08:01
									不客气，具体情况不同，“纠正”也不同的，但应该不是“纠错”吧。我举一个例子：一个继电器接在交流电上做为开关用，为了使继电器的寿命达到最长，它的闭合、断开动作应该在交流电压为零伏时（过零）动作，假定它的加电与动作的时间为60ms（它不可能一加电就立即动作，总要延迟一个时间），那么过零点检测到后，就需要再提前60mS让它动作，事实上提前是不可能的，你只能将它延迟到下一个过零点的提前时间来动作，交流电用50HZ，很容易就算出了下一个过零点需要的时间了。相同，如果明知道过零点的时间检测的滞后了、提前了，那么你将这个时间算出就行了，这个过程就是纠正。有可能你的要求是特殊的，我的回答对你并无帮助或者你早就想过，如果回答不对，你可以再提出具体一点的，大家再讨论。回复 \| 举报 \|

										34 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-23 14:10:01
										你的意思就是可能在检测的时候里面会有一点误差，或者叫测量偏差，就在程序里人为的再给补上，是这样吗？回复 \| 举报 \|

											35 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-23 17:50:39
											不是“会有一点误差”，而是误差是肯定的，任何的方法都有误差的。包括继电器的动作时间，同一批产品，也是时间有误差的，具体要试验决定。任何时候，真正做机试验，才是最终的选择与确认，任何的理论推测都只能参考方法之一。回复 \| 举报 \|

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2010-11-23 19:47:09

明白了，谢谢了看看31楼

			25 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-20 21:31:40
			刚明白您说的意思，不过正半轴一个导通，负半轴另一导通，还会有同时导通的时候？我感觉是在过零点的时候同时不导通的时候，呵呵难道我又错了？回复 \| 举报 \|

				26 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-20 21:55:07
				YES！所以；我的回帖里有一句时间取半回复 \| 举报 \|

					32 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-23 09:36:48
					许工，“当输出都为高电平时；高电平的一半时间就是准确过零点。”。我现在就是不明白怎么会都出现高电平呢？正半轴一通义闭，负半轴一通一闭。二者没有重合的啊。一个高电平的一般时间应该是峰值时刻吧回复 \| 举报 \|

						37 gaohq gaohq 离线 LV10 总工程师积分：12614 \| 主题：249 \| 帖子：3247 访问空间发消息积分:12614 LV10 总工程师 2010-11-23 20:19:49
						回复 \| 举报 \|

							38 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-23 20:48:34
							谢谢，说实话到现在才理解，小弟愚笨。回复 \| 举报 \|

		29 陈永真陈永真离线 LV7 版主积分：1828 \| 主题：48 \| 帖子：487 访问空间发消息积分:1828 版主 2010-11-22 19:24:46
		moc3063 回复 \| 举报 \|

		39 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-25 21:46:28
		这个图和楼主的用光耦的优劣如何，请指点。呵呵回复 \| 举报 \|

			40 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-25 22:53:34
			元件太多，需要双电源，变压器太大太贵且易坏。回复 \| 举报 \|

			41 星宇星宇离线 LV7 版主积分：18278 \| 主题：29 \| 帖子：4753 访问空间发消息积分:18278 版主 2010-11-25 22:54:40
			我觉的此图可靠些！回复 \| 举报 \|

				42 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-25 23:03:22
				对于初次调试来说；比较好用。毕竟精度高些。但是；信号变压器体积功率限制；造成一次线很细，极易被腐蚀断。另外；需要双电源工作；造成电源复杂；可靠性下降。回复 \| 举报 \|

					43 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-26 09:41:15
					这里面的双电源就是在跟随器上，如果不用跟随器呢？不用跟随器的话，输出仍然是方波。不知道和版主用光耦的方案相比，优劣如何呢？请指点，谢谢回复 \| 举报 \|

						44 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-26 10:31:37
						因为是过零比较；不用跟随器也是要双电源的。运放有个比较致命为题；就是电源信号有噪音时；过零点附近会有抖动，造成输出方波在过零点附近呈梳装。所以；用此电路；还需要在输入加RC滤波，通常移相角是30度。但是；RC有15%左右的偏差（RC精度引起），如果要比较高精度，需要逐台调或RC配对。做工业电源可以用，可批量就麻烦啦。光耦特性；有自然屡除抖动能力，电路也简单多了。回复 \| 举报 \|

							47 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-26 11:03:10
							过零信号，在输入端加个二极管的话，将最低电压限制在-0.7V。用单电源可以实现（实验结果支持）。说下对您回复的理解，如果用运放的话就是在过零点会出现反复的通断是吧，那如果（1）接成滞环怎么样？肯定有一小点过零点的滞后（2）用RC滤波的话，就是会有延时滞后是吧？回复 \| 举报 \|

								48 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-26 11:31:08
								单电源做滞环？貌似相当有难度的。至于RC滤波，延迟不要紧；可以在软件里补偿，关键是要延的准。回复 \| 举报 \|

									49 轻飘飘轻飘飘离线 LV6 高级工程师积分：1605 \| 主题：3 \| 帖子：170 访问空间发消息积分:1605 LV6 高级工程师 2010-11-26 11:55:57
									怎么看起来讨论的人象是没做过这类电路似的。回复 \| 举报 \|

										50 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131448 \| 主题：37517 \| 帖子：55634 访问空间发消息积分:131448 版主 2010-11-26 11:59:54
										没做过？看看SCR变流是如何同步的就知道了。你的问题；差不多有四十多年历史了。回复 \| 举报 \|

											51 陈永真陈永真离线 LV7 版主积分：1828 \| 主题：48 \| 帖子：487 访问空间发消息积分:1828 版主 2010-11-26 12:20:10 倒数10
											生姜还是老的辣！回复 \| 举报 \|

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2010-11-26 15:26:05
倒数7

陈老见笑了。

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2010-11-26 16:46:49
倒数5

我一看到你的回帖，就知道你玩SCR很有经验，因为我从1982年开始讲变流技术，现在教科书中剧本上不用SCR称呼了。
绝对不是见笑，真的是敬佩！心里话。

											53 HolyFaith HolyFaith 离线 LV8 副总工程师积分：8856 \| 主题：65 \| 帖子：4687 访问空间发消息积分:8856 LV8 副总工程师 2010-11-26 15:02:49 倒数8
											四十年的历史了？我现在还在用四十年前的东西，现在的过零点都是用光耦那种方式取的吗？我是看论文看书都是用同步变压器采的回复 \| 举报 \|

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2010-11-26 15:30:52
倒数6

传统检测是用变压器的，最经典的用法就是用同步变压器做SCR移相触发。由于比较简单可靠，到现在；仍有些电镀电源用这种触发方式。
现在；民品里已多用光耦。

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2010-11-26 17:20:38
倒数3

民品里多用光耦，那在高级场合用什么呢？说来开开眼界哦许工
另外这么用光耦的话，确实是在电阻上有不小的功耗啊，这个问题怎么办呢？

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2010-11-26 17:27:54
倒数2

高级场合？这可如何划分？
高压直流输变电用的是电压互感器做同步（和变压器差不多）。电机软启动器就多用光耦同步。还有用光耦SCR触发的。
至于功耗，那要看你如何看待了。变压器空载功耗更大。

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