过零检测电路在
电子产品领域是极为常见的一种电路，其主要功能是用来测量关于 AC 电源零点、电源频率和相关相角等参数。该电路主要应用于对 AC 电源类参数进行测量和控制的产品中，典型应用包括电源开关时序控制（例如马达控制、照明、加热器等控制）、电功率和功率因素调整、相线控制等产品，在家电领域的应用尤为广泛。过零检测的工作原理是，当电网电压经过正弦波的零点时，电路会产生一个脉冲信号并传送给
单片机的中断口，随后单片机进行相应的处理。
如上图所示，交流电每经过零点，过零检测电路都会产生一个脉冲。下面为大家详细介绍其具体的应用场合：
- 马达调功调速：在一些需要对马达类器具进行调功调速的场合，单片机中断口通过检测过零信号，能够识别电网电压的过零点，进而通过调整可控硅导通角的大小来调整马达的速度。例如常见的吊扇，虽然一般使用阻容方式来调整可控硅的导通角，但过零信号在这方面也有着重要的应用潜力。
- 可控硅负载控制：在某些使用可控硅作为负载控制开关的场合，需要控制可控硅在交流电的过零点开通，这样可以防止可控硅开通时电流尖峰过大，对于减少可控硅开通时的应力以及改善电磁兼容性（EMC）都有好处。
- 电网频率检测：在某些需要检测电网频率的场合，可以利用单片机的内振来计数单位时间内中断口检测到的过零信号数量，以此来判断电网频率。因为 50HZ 和 60HZ 的电网，单位时间内 AC 电源过零点的数量是不同的。
- 计时：在某些需要计时的场合，利用过零信号是一个不错的方法。前提是要处理好硬件和软件的滤波，如果处理得当，计时的精度会比单片机内振的精度要高。在一些对成本要求较高的场合，还可以避免使用外部晶振，从而减少成本。例如，在判断了电网频率后，可使用过零信号计数的方式来计时，假设当前电网频率为 50HZ，每当中断口检测计数到 50 个下降沿的过零信号，即为 1 秒，如此计数来实现计时。
- 系统掉电保护：可通过过零信号检测来实现系统掉电保护。如果中断口在规定的时间内未检测到过零信号，单片机即判定为设备掉电，此时单片机需要立即将重要数据存入存储器中。这要求单片机的 Vcc 供电电容要足够大，以给单片机足够的时间往存储器中写入保存数据。不过，系统掉电保护有多种方案，这只是其中一种，现在很多单片机都支持低电压检测 LVD 功能。
常见的过零检测电路方案有隔离和非隔离两种，下面为大家详细介绍具体方案：
- 方案 1：电压钳位
在该方案中，R8 为限流电阻，D3 的作用是在交流电负半周时，防止 Q1 的发射结反向击穿，将发射结反向电压钳位为 0.7V。 - 方案 2：电阻
R2 和 R7 为限流电阻，R12 作为分压电阻，在交流电负半周时，将 Q3 发射结反向电压限制在安全值以下，起到保护 Q3 的作用。 - 方案 3：通过钳位二极管产生过零脉冲信号
通过钳位二极管产生过零脉冲信号。
该方案的过零信号被钳位为峰值为 5.6V，峰值为 - 0.6V 的方波。
- 方案 4：光耦隔离方案
在光耦隔离方案中，D7 的作用是保护光耦，防止光耦内部发光管反向击穿，R17 和 C3 组成滤波电路，使过零信号更加干净。 - 方案 5：变压器隔离方案
变压器隔离方案利用变压器的特性实现了电路的隔离。
