电源电压过零检测是交流电控制系统的关键技术之一,在调光、电机调速、固态继电器等场景中具有重要应用。对于STC单片机实现该功能,需结合其硬件资源与软件算法进行系统设计。以下从技术原理、硬件电路实现及软件逻辑三个方面进行详细阐述:
一、过零检测技术原理
交流电过零点指正弦波电压从正半周向负半周(或反向)过渡时,瞬时电压为零的临界点。精确检测此点可实现:
1. 降低开关器件导通时的浪涌电流
2. 减少电磁干扰(EMI)
3. 提高相位控制精度
典型50Hz交流电的过零点间隔为10ms,检测误差需控制在±0.1ms以内以满足多数应用需求。
二、硬件实现方案
STC单片机实现过零检测需构建适配的外围电路,常用方案如下:
方案1:比较器检测法
电路拓扑:
- 交流输入 → 电阻分压网络 → 电压跟随器 → 比较器(同相端接GND) → 施密特触发器 → 单片机中断引脚
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分压网络:采用高阻值电阻(如2MΩ+100kΩ)将220V交流降压至单片机耐受范围(建议峰峰值
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