Qu'est-ce qu'un circuit zéro croix?
Un circuit croisé zéro est un circuit électrique qui détecte le moment où une onde sinusoïdale, ou le format naturel du courant alternatif (AC), atteint l'amplitude zéro volt et envoie un signal à son circuit commandé. Il est très utile pour empêcher les courants de surtension élevés de protéger les charges résistives telles que les lampes à incandescence et les appareils de chauffage et pour prévenir les courants de surtension élevés qui génèrent des interférences électromagnétiques sur les circuits électroniques. Le circuit croisé zéro détecte la tension de la ligne d'alimentation deux fois au cours du cycle et s'assure que la tension instantanée de la ligne d'alimentation est égale à zéro avant d'engager le commutateur d'alimentation. Sans le circuit croisé zéro, le commutateur pourrait s’engager à un niveau de tension de pointe qui provoque un courant de surtension brusque et élevé. De plus, le circuit en croix zéro peut également garantir que la charge CA est activée suffisamment tôt dans le cycle de tension pour obtenir la pleine puissance de l'alimentation CA.
Les circuits de relais électromécaniques ne bénéficient pas des circuits croisés zéro car le contact du relais ne peut pas se fermer assez rapidement pour atteindre une faible résistance alors que l'alimentation secteur du secteur est à zéro, raison pour laquelle les pilotes de relais ne détectent pas la phase zéro. Les commutateurs à semi-conducteurs, quant à eux, sont capables de commuter très rapidement, de sorte que ces dispositifs tirent parti du signal provenant d'un circuit inversé. Les redresseurs commandés au silicium (SCR) sont des commutateurs de puissance électroniques qui se comportent beaucoup comme des diodes ordinaires, mais contrairement aux diodes ordinaires, les SCR ont besoin d'un signal de déclenchement avant la réalisation de la conduction directe. Lorsque l'événement déclencheur se produit, le SCR se verrouille sur «activé» tant que le courant est supérieur au courant de maintien. Avec un pont de diodes d’alimentation, un SCR peut fonctionner en mode bidirectionnel et être capable de commuter une alimentation CA complète en charges CA.
La triode pour courant alternatif (TRIAC) est un commutateur à semi-conducteur à trois bornes pour applications CA, qui ressemble beaucoup à un relais électromécanique car il conduit des courants dans les deux sens. Il diffère de la commande SCR car le déclencheur TRIAC est également bidirectionnel, ce qui déclenche le TRIAC chaque fois que la tension est à phase nulle. Certains isolateurs optiques sont conçus pour simplifier la fourniture du déclencheur TRIAC. Les isolateurs optiques renforcent la sécurité en séparant le circuit d'alimentation principal du circuit de commande. Il existe même des isolateurs optiques à fusion croisée zéro qui prennent en charge la détection croisée zéro.
Les circuits zéro cross deviennent un peu compliqués avec des charges réactives. Les charges résistives auront des tensions et des courants en phase. Les circuits à angle de phase sont nécessaires pour traiter les tensions de déclenchement des charges non résistives, qui peuvent être inductives ou capacitives. Par exemple, les moteurs à courant alternatif sont inductifs en raison des enroulements utilisés pour les enroulements de champ et de rotor de ces dispositifs.
La tension de charge alternative dans les charges inductives est en avance sur le courant. Dans un circuit croisé zéro, la croix zéro d'intérêt est le courant qui doit être retardé par rapport à la tension d'entrée. La plupart des circuits de compensation de charge inductive fourniraient une tension de commande au circuit croisé zéro qui est retardée d'un angle égal au retard de courant à travers la charge.