過零檢測電路的原理

交流電具有方向性，可以通過整流橋整流為脈動直流，再經過光耦隔離后將零點信號輸出。或者采用雙向光耦的方案，將零點信號輸出。這里采用整流橋的方案設計過零檢測電路，所設計的電路圖如下圖所示。

交流電經過整流橋后，變成了脈動直流，交流電的負半周期被翻轉為正，在過零點以外的地方都可以使光耦導通，而在零點附近光耦截止。光耦的輸出端連接上拉電阻。波形分析如下：

正半周期：光耦的發光二極管導通，輸出端導通，輸出信號為低電平；

負半周期：光耦的發光二極管導通，輸出端導通，輸出信號為低電平；

零點附近：光耦的發光二極管截止，輸出端截止，輸出信號為高電平。

輸出波形如下圖所示。

從上面的波形可以看出，只要檢測到高電平即可判斷零點來臨，這時候只要控制接觸器/繼電器的線圈，就能保證觸點在交流零點電流最小的時候斷開，從而抑制了電弧的產生。多觸點起到了良好的保護作用，延長了觸點壽命、保障了財物安全。

過零檢測電路的優缺點

過零檢測電路是抑制電弧的輔助手段，在主控回路中告知處理器零點的來臨，處理器及時在電流最小的零點處將主回路斷開，最大限度地杜絕了電弧的產生。但是該電路只適用于交流回路，不適用于直流回路。直流控制回路地電弧目前沒有非常有效的手段來解決，依然依賴于磁吹、滅弧室、滅弧柵、充惰性氣體等方式。

固態繼電器雖然是電子式觸點，不存在電弧的問題，但是電子式觸點過大電流能力有限并且需要加裝較大體積的散熱片，增加了成本和體積。

總之，電弧是行業問題，不可避免，目前抑制電弧的手段非常有限，行業內的工程師一直在努力的研究抑制電弧的有效辦法。