一般做法

對于以過零信號為基準，通過可控硅調壓的靜電除塵電源的穩定可靠運行，市電過零信號檢測的準確及可靠穩定起到了至關重要的作用。

常電的市電過零檢測電路如下圖：

圖1. 常見的市電過零檢測電路

我的做法

我通過深入的分析，發現常用的通過光耦隔離檢測過零信號的電路存在抗干擾能力差的缺陷，可能導致過零點位置不對而可控硅錯誤觸發，輸出電壓抖動的情況。

為了克服這些缺降陷，我自己設計了下圖的過零檢測電路，

圖2. 本人設計的過零檢測電路

我通過以下兩個手段提高抗干擾能力：

精心計算輸入端的低通濾波電路參數，在保證導通角的可調范圍的前提下，達到最佳的濾波效果，同時軟件通過進入中斷的時間差，過濾無效的干擾脈沖，綜合考慮最壞情況下濾波電路導致的延時以及其它異常情況，確保不發生誤觸發。

通過加入正反饋，設計遲滯比較電路。遲滯的一個很大好處就是，輸入的噪聲如果在遲滯區間內，那么輸出就不會翻轉。而圖1以光耦的導通電壓作為臨界電壓，若交流輸入端有噪聲來回多次穿越光耦導通電壓時，輸出端即受到干擾，其正負狀態產生不正常轉換，如下圖：

圖3. 干擾雜波穿透參考電壓導致過零波形的干擾

抗干擾分析

采用multisim軟件進行仿真分析，電路如下：

圖4.仿真電路

比較器的滯回電壓為-80mV~+80mV，只要經過低通濾波的最終送到比較器輸入端的干擾信號的幅度峰-峰值小于160mV，檢測電路輸出的過零信號就不會有脈沖干擾。

圖5. 不同頻率最大允許的雜波的幅度

即使是頻率為20K，幅度峰峰值為8.48V的干擾信號，檢測電路也能完美過濾。

所輸出的過零信號不會引入干擾脈沖。

圖6. 我設計的檢測電路，注入干擾信號時的輸出波形

相比之下，采樣光耦實現的過零檢測電路，只需要在市電輸入信號中注入頻率為20kHz，幅度峰峰值為566mV的干擾信號，輸出的過零信號就能看到干擾脈沖。

圖7. 常見的過零檢測電路，注入干擾信號時的輸出波形

本文來源頭條號物聯網全棧開發

審核編輯：湯梓紅