Hvad er et nulkredsløb?

Et nulkryds er et elektrisk kredsløb, der detekterer øjeblikket, når en sinusbølge, eller det naturlige format for vekselstrøm (AC), er ved nul volt i amplitude og sender et signal til dets styrede kredsløb. Det er meget nyttigt til at forhindre strømme med højt overspænding til at beskytte modstandsbelastninger såsom glødelamper og varmeovne og til at forhindre strømme med højt overspænding, der genererer elektromagnetisk interferens til elektroniske kredsløb. Nulkredsskredsløbet detekterer kraftledningsspændingen to gange i løbet af cyklussen og sørger for, at den øjeblikkelige strømledningsspænding er nul, før strømkontakten aktiveres. Uden nulkredsskredsløbet kunne afbryderen gå i indgreb med et spidsniveau, der forårsager en pludselig høj strømstrøm. Endvidere kan nulkredsskredsløbet også sikre, at vekselstrømbelastningen tændes tidligt nok i spændingscyklussen til at opnå fuld effekt fra vekselstrømforsyningen.

Elektromekaniske relækredsløb drager ikke fordel af nulkrydsningskredsløb, fordi relækontakten ikke kan lukke hurtigt nok til at opnå lav modstand, mens vekselstrømmen fra lysnettet er på nul, hvorfor relæførere ikke registrerer nul-fase. Halvlederkontakter er på den anden side i stand til at skifte meget hurtigt, så disse enheder drager fordel af signalet fra et nulkryds. Siliciumstyrede ensrettere (SCR'er) er elektroniske strømafbrydere, der opfører sig meget som almindelige dioder, men i modsætning til almindelige dioder har SCR'er brug for et triggersignal, før fremadledning foregår. Når triggerhændelsen opstår, låses SCR “til”, mens strømmen er over dens holdestrøm. Med en power diode bridge kan en SCR muligvis arbejde i tovejs tilstand og være i stand til at skifte fuld vekselstrøm til AC belastninger.

Trioden til vekselstrøm (TRIAC) er en tre-terminal halvlederafbryder til vekselstrømapplikationer, der ligner meget et elektromekanisk relæ, fordi den leder strømme i begge retninger. Det adskiller sig fra SCR-styringen, da TRIAC-udløseren også er tovejs, hvilket udløser TRIAC hver gang spændingen er i nul-fase. Der er optiske isolatorenheder, der er designet til at forenkle udbuddet af TRIAC-trigger. Optiske isolatorer fremmer sikkerheden ved at adskille hovedstrømkredsløbet fra styrekredsløbet. Der er endda nulkrydsning af optiske isolatorer, der tager sig af nul krydsdetektion.

Nul kryds kredsløb bliver lidt kompliceret med reaktive belastninger. Modstande belastninger vil have spændinger og strømme, der er i fase. Fasevinklingskredsløb er nødvendige for at behandle triggerspændinger for ikke-resistive belastninger, som kan være induktive eller kapacitive. For eksempel er vekselstrømsmotorer induktive på grund af viklingerne, der bruges til felt- og rotorviklinger på disse enheder.

AC-belastningsspændingen i induktive belastninger fører strømmen. I et nulkredsskredsløb er nulkrydset af interesse den strøm, der skal udsættes under henvisning til indgangsspændingen. De fleste induktive belastningskompensationskredsløb ville tilvejebringe en styringsspænding til nulkrydset, der er forsinket med en vinkel, der er lig med den nuværende forsinkelse over belastningen.