具有过零检测的可控硅晶闸管AC模块(交流无极调压) 介绍电路设计原理： 通过LTV-824S检测过零点，再经过LM235比较器，使得输出可靠的过零信号； MOC3021S配合S8050三极管，控制双向可控硅BTA24-600对AC220V进行调节； PT为过零信号输出,220V电流过零的时候，PT输出为低电平； PWM_CH1为输入控制信号，为PWM信号； VCC,GND为直流供电电源，可以使用3.3V或者5V； N、L_in 为AC220输入; N\\\\Lout为经过调节的电压输出; 硬件最大输出电流可达25A/220V,默设计认为10A的保险丝。 只需要1个控制信号，可以非常方便的与各种单片机配合使用. 可控硅，在开启的瞬间，电流冲击会在电网上形成一个负跳变，幅度由电流的大小决定。 这种跳变多了，电网就不干净了。 理论上，过零的时候打开可控硅，是没有冲击电流的。 所以控制的时候，单片机需要在检测到过零点后再进行PWM控制。 1.提供AD板工程文件。 2.提供关键元器件手册。 3.技术少量支持。 4.支持1000W到3000W大功率。
这个交流调压模块的设计挺有意思的，咱们直接拆开来看核心部分。过零检测用LTV-824S光耦，这货响应速度够快，能准确捕捉到AC220V的过零时刻。当市电过零时，PT脚会拉低电平——这个信号相当于给单片机递了个"发车时间表"。
看看这段伪代码：
void zero_cross_isr() { // 过零中断 if(delay_count > 0) { triac_triggered = 1; timer_start(delay_count); } } void timer_callback() { digitalWrite(TRIAC_CTRL, HIGH); delayMicroseconds(50); // 确保可靠触发 digitalWrite(TRIAC_CTRL, LOW); triac_triggered = 0; }实际上就是等过零信号来了之后，根据PWM占空比计算延时触发时间。比如需要50%功率时，就在过零后等5ms（半个正弦波周期是10ms）触发可控硅。重点是这个时间窗口必须卡准，早触发会导致冲击电流，晚触发影响功率调节精度。
硬件上有个精妙设计：MOC3021S光耦驱动电路。S8050在这里不是简单当开关用，它的基极电阻取值需要配合PWM频率。实测中发现，当PWM频率超过500Hz时，要在基极并个104电容滤高频干扰，否则会出现误触发。
调试时最容易踩的坑是EMI问题。有次测试3000W热水器负载，每次可控硅导通时示波器都能看到明显的毛刺。后来在BTA24的T1/T2脚之间加了个RC吸收电路（47Ω+0.1μF/630V），电网干扰立马老实了。这点在驱动感性负载时特别重要，电机类设备断电时的反电动势可不是闹着玩的。
关于PWM信号处理，有个反直觉的点：控制周期不是越短越好。推荐使用20ms整数倍的周期（比如40ms），这样能对齐过零信号，避免出现相位漂移。用Arduino的话可以这样同步：
unsigned long last_zero = 0; void loop() { if(zero_detected) { last_zero = millis(); zero_detected = false; } // 计算相对于上次过零的时间差 unsigned long elapsed = millis() - last_zero; if(elapsed >= required_delay) { trigger_triac(); } }最后说下散热设计，BTA24在10A电流时建议配个5℃/W以下的散热器。有个取巧的办法：把可控硅的金属底板与铝合金外壳用导热硅脂直接接触，比用绝缘垫片的温降能低8-10℃。当然，安全第一，耐压测试必须做足，别省那点绝缘材料的钱。
