在日常的電子電路設計和應用場景中，零點電壓檢測技術(shù)是一項極為關(guān)鍵的電子技術(shù)，它也被簡稱為過零檢測。過零檢測主要用于對交流電信號的零點電壓進行檢測。

過零檢測指的是在交流系統(tǒng)里，在一個交流周期中，當波形從正半周向負半周或者從負半周向正半周轉(zhuǎn)換，經(jīng)過零位時，系統(tǒng)能夠檢測出這個過零位，并產(chǎn)生對應的信號輸出。在實際應用時，當二端口電壓從正電壓變?yōu)?0 或者從負電壓變?yōu)?0 的時刻，會輸出相應的電平或者脈沖，電平和脈沖的上升沿或者下降沿可以表征交變電壓過零點的位置和時刻。通常在過零點的位置，電源噪聲相對較低。
過零檢測的作用十分顯著。它主要用于檢測追蹤交流電的正半波和負半波交變過零點的位置和時刻。通過過零點檢測，能夠獲得交變電壓的相位、頻率、抖動等瞬時和長期變化信息。過零檢測在控制、調(diào)制、保護等領(lǐng)域有著廣泛的應用。例如，在大功率電源接入時，可避免打火，抑制電弧，防止瞬間高溫；也可作為簡單的同步時鐘源，同步控制信號的輸出。在電力載波通訊、功率設備和家電接入切換等領(lǐng)域，交流過零點檢測電路都發(fā)揮著重要作用。在智能開關(guān)、智能通斷器產(chǎn)品中，應用過零檢測技術(shù)可以在零電壓時刻進行通斷，從而抑制開機浪涌電流，抑制電弧和瞬間高溫，達到保護繼電器觸點等器件的目的；在智慧照明領(lǐng)域，調(diào)光設備應用過零檢測技術(shù)，從零點開始控制交流電導通角的大小，實現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)；在工業(yè)控制領(lǐng)域，可進行同步信號輸出判斷，實現(xiàn)電機速度調(diào)節(jié)。此外，過零檢測通常還用于電力載波通信和其他電力電子設備，實現(xiàn)過零點通信、相位識別、逆相序判別、零火線反接、臺區(qū)識別、掉電檢測等功能。
過零檢測電路的原理是基于電壓比較器。它的輸入信號就是需要進行過零檢測的來源信號。其工作原理是先對輸入信號進行整流和濾波，然后將其與一個基準電平進行比較。當輸入信號通過零點時，輸出信號會發(fā)生跳變，這個跳變就是過零點。一般會利用二極管導通和光耦隔離特性進行過零檢測來改變輸出狀態(tài)。

下面為大家分析比較目前業(yè)內(nèi)常用的過零檢測電路案例。

方案 1：過零脈沖輸出，分離器件。該類電路采用二極管和穩(wěn)壓二極管構(gòu)成整流濾波部分，輸出過零點脈沖信號。其主要特點包括半周期儲能、過零脈沖輸出，功耗較低，大約 30mW - 50mW，但檢測精度中等，一般約 30us 左右，抗擾度一般，容易被過零點附近噪聲干擾造成抖動或重復輸出，一致性一般，受溫度影響和外圍器件影響因素多，且外圍器件較多。

方案 2：電平輸出，分離器件。此類電路采用分離器件搭建，最終輸出電平信號，交流電過零時輸出低電平，交流電未過零時輸出高電平。其特點是過零電平輸出，但需要對輸出進行整形，功耗高，大約 60mW - 100mW，檢測精度低，通常偏差大于 200us 以上，抗擾能力差，一致性差，光耦影響大，不過所需外圍器件少，成本低。

方案 3：脈沖輸出，采用專門的過零檢測芯片，比如 GS1102。該類電路采用專門的過零檢測芯片搭建，電路一致性高，抗干擾性好，檢測精度高，最終輸出過零脈沖信號。具有半周期儲能、過零脈沖輸出的特點，功耗極低，大約 10mW - 20mW，檢測精度高，偏差 < 10us，內(nèi)部遲滯，高抗擾度，閾值溫度偏差小，基本與外圍器件無關(guān)，一致性高，且外圍器件極少。