[分享] 一种降压与过零检测电路

 

整体原理图

 

先说阻容降压部分，R8、C2、D2、D3、ZD1、ZD2构成常见阻容降压电路，交流电经过半波整流阻容降压后，在两个稳压管ZD1、ZD2两端形成11.2V左右的直流电压（这个电压是提供给后面的12V继电器使用的）。阻容降压电路交流电的正负半周的电流流向分别如下：

 

交流电正半周电流流向

 

 

交流电负半周电流流向

 

负半周时，D2为C2提供交流通路，D3起到隔离单向截止的作用。阻容降压电路还是比较简单的，下面讲系统电源的供电电路。

单片机系统供电为5V，Q2和ZD2组成5V稳压电路，Q2的发射极电压跟随基极电压，基极电压被钳位在5.6V。所以相对于GND1这个参考电位来说，Q2发射极电压为6.3V，因为Q2发射极的电压约为0.7V。我们知道ZD1,ZD2两端的电压为11.2V。根据原理图，稳压管ZD1、ZD2支路是和Q2、EC2这两个器件串联后的支路并联在一起的。

分别是下图的支路1和支路2：

 

 

支路1的电压为已知的11.2V。支路2中Q2的集电极和发射极的电压为上面已知的6.3V。可得知EC2上面的电压为11.2-6.3=4.9V。至此，我们明白了单片机VCC电压是如何产生。以下图片电流流向很好的说明了VCC是如何产生的。

 

 

最终EC2上的电位差为4.9V

下面来讲讲过零检测电路，在该方案中，过零检测信号是用来给单片机计时用的，一般来说，只要过零检测电路滤波做的好，软件处理的好，计时精度还是能让人满意的。一般情况下会比单片机的内震计时精度要高。D1、R2、R6、Q1组成过零检测电路，交流电正半周时，Q1会导通，交流电的负半周时，Q1会截止。这样在单片机的PA6口就能检测到一个高低跳变的方波，在交流电经过零点的时刻，波形会跳变（波形如下），电网频率是固定的，也就是说每个周期内交流电经过零点的次数是固定的，根据这个道理，计数一定时间内的过零点的数量就能准确的算出经过了多少周期。以上，单片机就是通过这个方法来计时的。

 

方波为过零信号，正弦波为交流电波形

 

 

交流电正半周时的电流通路

 

 

交流电负半周时的电流通路，此时Q1截止

 

上图中D1的作用为，在交流电的负半周时，防止Q1的发射结反向击穿，因为三极管的发射结的反向耐压一般只有几伏。加入D1后，负半周时，发射极会被D1给钳位为0.7V，从而保证了Q1发射结的安全。

这电路巧妙的地方，用两个稳压二极管人为的制造了两个电压，一个大概5v，一个大概12V，Q2的作用是利用稳压管稳住基极电压来稳住发射级电压，和一个稳压管相比，最大的作用是增加电流。

原文链接：https://blog.csdn.net/liht_1634/article/details/131300183

20多年前买过一个电子垃圾，数码管时钟+收音机的东西，就是用的交流电频率计时的，那时间超级准，一次性调好后几乎没有误差。有一段时间老是停电，我把机房的UPS电拉过来用，只要一停电，那时间就不行了，不是快的多就是慢的多。

交流供电的吸尘器采用类似方案，电路比这个还简单。用稳压管+电阻稳压后给单片机供电，单片机引脚直接检测过零点并通过斩波方式控制双向可控硅的导通角