제로 크로싱 검출기 또는 ZCD는 i / p가 제로 전압 조건을 교차 할 때 일치하는 포지티브 및 네거티브에서 사인 파형 전환을 감지하는 데 사용되는 전압 비교기의 한 유형입니다. 이 기사에서는 제로 크로싱에 대해 설명합니다. 검출기 회로 두 개의 다른 회로, 작동 원리, 이론 및 응용 프로그램으로. Zero Crossing Detector의 응용 분야는 위상 측정기 및 시간 마커 생성기입니다.
제로 크로싱 감지기 회로
제로 크로싱 검출기는 i / p가 제로 기준 전압을 교차 할 때 + Vsat 및 –Vsat 사이에서 o / p를 변경하는 전압 비교기입니다. 간단히 말해서 비교기는 기본입니다. 연산 증폭기 두 전압을 동시에 비교하고 비교에 따라 o / p를 변경하는 데 사용됩니다. 마찬가지로 ZCD가 비교기라고 말할 수 있습니다.
제로 크로싱 감지기 회로
제로 크로싱 검출기 회로는 i / p가 기준 i / p를 통과하고 GND 단자에 연결될 때마다 o / p 단계 스위치를 생성하는 데 사용됩니다. 비교기의 O / P는 LED 표시기, 릴레이 및 제어 게이트와 같은 다양한 출력을 구동 할 수 있습니다.
741 IC 기반 제로 크로싱 검출기
제로 크로싱 검출기 회로는 비교기 회로의 주요 응용 분야입니다. 사인파를 구형파로 변환하는 것으로도 명명 할 수 있습니다. 이를 위해 반전 / 비 반전 비교기 중 하나를 제로 크로싱 검출기로 사용할 수 있습니다.
가져올 유일한 변화는 i / p 전압을 비교할 Vref (기준 전압)이며 기준 전압을 0으로 만들어야합니다 (Vref = 0V). i / p 사인파는 Vin으로 주어집니다. 이들은 다음 반전에 표시됩니다. 비교기 회로 참조 전압이 0V 인 i / p 및 o / p 파형도 있습니다.
시간 마커 생성기로 ZCD
아래 파형과 같이 기준 전압 (Vref)의 경우 입력 사인파가 제로 전압을 허용하고 양의 방향으로 갈 때. o / p 전압은 음의 포화 상태가됩니다. 같은 방식으로 Vin이 0을 허용하고 음의 방향으로 갈 때 Vout은 양의 포화 상태로 구동됩니다. 위 회로의 다이오드를 클램프 다이오드라고합니다. 이 다이오드는 Vin 증가로 인한 손상으로부터 연산 증폭기를 보호하는 데 사용됩니다.
일부 특정 애플리케이션에서 Vin은 Vin이 0 레벨을 통과하는 시간에 중단을 일으키는 저주파 파형 일 수 있습니다. 또한 이것은 Vout의 지연이 두 포화 레벨 (상단 및 하단) 사이를 전환하도록합니다. 동시에 IC의 i / p 잡음으로 인해 Vout이 포화 레벨 사이를 전환 할 수 있습니다. 따라서 Vin 외에도 노이즈 전압에 대해 제로 크로싱이 식별됩니다. 이러한 문제는 Vout이 더 빠르게 전환되도록하는 포지티브 피드백이있는 재구성 피드백 회로를 사용하여 분리 할 수 있습니다. 따라서 연산 증폭기의 입력에서 노이즈 전압으로 인한 잘못된 제로 크로싱 가능성을 제거합니다.
741 IC 기반 제로 크로싱 검출기 파형
기본적인 Op-Amp 비교기의 작동을 알고 있다면 제로 크로싱 검출기의 작동을 쉽게 가정 할 수 있습니다. 이 검출기에서는 i / ps 중 하나를 Vref = OV 인 0으로 설정합니다. o / p는 i / p 신호가 0에서 + ve 방향을 통과 할 때 –Vsat로 결정됩니다. 마찬가지로 i / p 신호가 0에서 –ve 방향을 통과하면 o / p가 + Vsat로 전환됩니다.
제로 크로싱 검출기의 응용
제로 크로싱 검출기 회로를 사용하여 연산 증폭기의 상태를 확인할 수 있습니다. 또한 주파수 카운터 및 스위칭 목적으로 사용됩니다. 전력 전자 회로.
위 상계로서의 ZCD
ZCD를 사용하여 두 전압 사이의 위상 각을 측정 할 수 있습니다. + ve 및 -ve 사이클의 펄스 시퀀스는 사인파 전압의 펄스와 두 번째 사인파의 시간 간격 사이의 전압을 측정하기 위해 획득됩니다. 이 시간 간격은 두 i / p 사인파 전압 간의 위상차와 관련이 있습니다. 위상 측정기의 사용 범위는 0 ° ~ 360 °입니다.
시간 마커 생성기로 ZCD
i / p 사인파의 경우 제로 크로싱 검출기의 o / p는 구형파이며 추가로 RC 직렬 회로를 통과합니다. 이것은 다음 그림에 나와 있습니다.
741 IC 기반 제로 크로싱 검출기
RC 시간 상수가 i / p 사인파의 기간 'T'에 비해 매우 작 으면 R 양단의 전압이 RC 회로 Vr이라고하는 n / w는 일련의 + ve 및 –ve 펄스입니다. 전압 'Vr'이 클리퍼 회로 다이오드 D를 사용하면 부하 전압 VL은 + ve 펄스 만 가지며 –ve 펄스를 잘라냅니다. 따라서 i / p가 사인파 인 ZCD (zero-crossing detector)는 네트워크 RC와 클리핑 회로를 추가하여 'T'간격에서 일련의 양의 펄스로 변경되었습니다.
따라서 이것은 제로 크로싱 검출기 회로 작동 및 그 응용에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한,이 개념 또는 전기 및 전자 프로젝트 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 소중한 제안을 보내주세요. 제로 크로싱 검출기의 기능은 무엇입니까?
