过零触发是在设定时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制。过零触发的主要缺点是当通断比太小时会出现低频干扰，当电网容量不够大时会出现照明闪烁、电表指针抖动等现象，通常只适用于热惯性较大的电热负载。实际上就相当于一个用于交流电路中的“电子开关”，这个电子开关的“接通”、“断开”动作是在交流电流过“0”点完成的。这样的电路，对用电负荷不会造成“电流冲击”。

中文名

过零触发

目的

实现电压或功率的控制

手段

改变晶闸管导通的周波数

适用

热惯性较大的电热负载

结构工艺

过零触发

交流开关模块是一种四端无触点的电子开关，它由二个反并联晶闸管芯片和一个过零触发电路组成，并混合集成在同一个尽缘树脂外壳内。形成输进、输出端与铜底板之间尽缘的尽缘型模块，其尽缘耐压≥2500VRMS。当输进端施加触发信号后，其主电路即呈导通状态，而无触发信号时，即呈阻断状态，但因触发电路是过零触发，所以输出器件的导通时刻将延迟到交流正弦波电压零点交越四周（一般为±10V左右），其工作波形如图2所示。由图2可见，当ωt=ωt1时加输进控制电流后，晶闸管未立即导通，直到电源电压零点交越四周（即±10V左右），晶闸管才导通，负载才流过电流。当ωt=ωt2时停止输进控制电流，晶闸管不立即关断，直至电源电压零点交越四周（即±10V左右），负载电流才停止，这样，负载电流为正弦波，减少了对电网的干扰。

应用领域

铜底板采用预弯技术，使其经热焊后仍能很好地与散热器接触，从而大大减少了模块的接触热阻。采用既尽缘又导热的DBC陶瓷板，一方面使模块热阻降低，进步了它的载流能力，另一方面使模块的主电极和控制电极与铜底板之间有≥2500VRMS的尽缘耐压，因此可以把几个交流开关模块同时安装在同一接地的散热器上，使用方便、安全，大大缩小了装置的体积。晶闸管芯片均采用进口的玻璃钝化方形芯片，使模块电参数一致性好，可靠性高。模块采用RTV硅橡胶、弹性硅凝胶和环氧树脂等多重密封保护，使模块的气密性和耐湿润性能进步，从而使模块能长期稳定可靠地运行。

过零触发电路做在一块多层的PCB板上，并安置在功率器件的上面，电路板涂有RTV尽缘硅橡胶，以进步板上高低压之间的尽缘性能。过零触发电路采用先进的光耦合器件，内置集成的过零检测电路，光电隔离技术使模块静态dv/dt能力强，输进控制端与输出功率端之间的尽缘耐压高达7.5kV，克服了以往触发方式易受电网电压波动和电源波形畸变的影响，使输出波形为正弦，波形无畸变，电磁干扰小、无噪音。触发电路简单可靠，调整输进控制电路的输进电阻值，可以适应不同输进电压（5V、12V、24V）的要求，但输进控制电流必须控制在12mA左右，可使触发器件的寿命成倍进步。

交流开关模块与机械式开关相比，具有体积小、重量轻、开关速度快、灵敏度高、动作无噪音、防爆、无火花、寿命长、免维护、耐振动、抗冲击、可靠性高等优点。因此，它已被广泛用于计算机的外围接口和装置上，用于恒温控制、交流电机控制、调功、电磁阀控制、单相和三相交流无触点电力开关、数控机械、远控和各种产业自动化装置以及晶闸管投切电容器型（TSC）静止无功补偿等场合，这对解决机电一体化、小型化、自动化、抗干扰、防爆等提供了可靠的器件物质基础。

过电流

晶闸管交流开关模块的过电压和过电流保护与分立晶闸管的保护方法一样。模块过流保护可以采用外接快速熔断器，传感器和快速过流继电器等方法，但一般常用方法是外接快速熔断器，图4是其接法。快熔的选用原则是其额定电压应略大于电路的正常工作电压，如380V电压选用500V的快熔；其额定电流应按它所保护模块实际通过的电流IR（RMS）来选配，而不是根据模块的标称额定电流值来选配快速熔断器。

过电压保护 模块过压保护一般采用阻容吸收和压敏电阻并用方式。对于持续时间较短，能量不大的过电压，一般采用在模块两端并联阻容吸收电路的方法，吸收电容把过电压的电磁能量变成静电能量存贮，吸收电阻除可防止电路振荡外，还可限制晶闸管导通时电容放电产生的开通损耗和di/dt值，其接线方式如图5所示。并联在交流开关模块的RC值可参考表2所列数值。对于持续时间较长，能量较大的过电压，如雷击引起的过电压，将采用压敏电阻保护。其接线方式如图6所示。在选取压敏电阻时，首先要确定它的标称电压（V1mA）值，这是指压敏电阻流过1mA电流时，它两真个电压。考虑到电网波动以及安全系数，一般380V电源采用1000V，220V电源采用630V的压敏电阻。而压敏电阻的通流容量应大于电路实际浪涌电流值，一般为3～15kA。晶闸管交流开关模块的应用范围已很广泛，使用技术亦很成熟。