Kas yra nulinio kryžiaus grandinė?

Nulinė kryžminė grandinė yra elektros grandinė, kuri aptinka momentą, kai sinusinė banga arba natūralus kintamosios srovės (AC) formatas yra nulio voltų amplitudėje, ir siunčia signalą į savo valdomą grandinę. Tai labai naudinga siekiant užkirsti kelią didelėms viršįtampių srovėms, siekiant apsaugoti varžines apkrovas, tokias kaip kaitrinės lempos ir šildytuvai, ir užkirsti kelią didelio viršįtampio srovėms, kurios sukuria elektromagnetinius trikdžius elektroninėms grandinėms. Nulinė kryžminė grandinė aptinka maitinimo linijos įtampą du kartus per ciklą ir prieš įjungiant maitinimo jungiklį užtikrina, kad momentinė elektros linijos įtampa būtų lygi nuliui. Be nulinės kryžminės grandinės, jungiklis gali įsijungti esant didžiausiai įtampos lygiui, dėl kurio atsiranda staigi didelės viršįtampio srovė. Be to, nulinė kryžminė grandinė taip pat gali užtikrinti, kad kintamosios srovės apkrova būtų įjungta pakankamai anksti įtampos ciklo metu, kad būtų galima gauti visą galią iš kintamosios srovės tiekimo.

Elektromechaninėms relių grandinėms nėra naudingos nulinės kryžminės grandinės, nes relės kontaktas negali pakankamai greitai užsidaryti, kad būtų pasiektas mažas pasipriešinimas, kai kintamosios srovės maitinimas iš tinklo yra lygus nuliui, todėl relės tvarkyklės neaptinka nulinės fazės. Kita vertus, puslaidininkiniai jungikliai gali perjungti labai greitai, todėl šie įrenginiai gauna naudos iš nulinės kryžminės grandinės signalo. Silicio valdomi lygintuvai (SCR) yra elektroniniai maitinimo jungikliai, kurie veikia panašiai kaip įprasti diodai, tačiau skirtingai nei įprasti diodai, SCR reikia paleisties signalo, kad būtų galima nukreipti į priekį. Kai įvyksta paleidimo įvykis, SCR „įsijungia“, o srovė yra didesnė už laikymo srovę. Naudojant maitinimo diodų tiltelį, SCR gali veikti dvikrypčiu režimu ir gali perjungti visą kintamosios srovės maitinimą į kintamosios srovės apkrovas.

Kintamosios srovės triodas (TRIAC) yra trijų gnybtų puslaidininkinis jungiklis, skirtas kintamajai srovei, kuris labai panašus į elektromechaninę relę, nes praleidžia srovę abiem kryptimis. Jis skiriasi nuo SCR valdymo, nes TRIAC trigeris taip pat yra dvikryptis, kuris įjungia TRIAC kiekvieną kartą, kai įtampa yra nulinėje fazėje. Yra optinių izoliatorių įtaisų, skirtų supaprastinti TRIAC paleidiklį. Optiniai izoliatoriai užtikrina saugumą, atskirdami pagrindinę maitinimo grandinę nuo valdymo grandinės. Yra net nulinio kryžminio šaudymo optiniai izoliatoriai, kurie rūpinasi nulinio kryžminio aptikimu.

Nulinės skersinės grandinės tampa šiek tiek sudėtingesnės dėl reaktyviųjų apkrovų. Varžinės apkrovos turės įtampas ir sroves, kurios yra fazinės. Fazinio kampo grandinės reikalingos, kad būtų galima apdoroti nesivaržinių apkrovų suveikimo įtampas, kurios gali būti indukcinės arba talpinės. Pavyzdžiui, kintamosios srovės varikliai yra indukciniai dėl šių įrenginių lauko ir rotoriaus apvijų apvijų.

Kintamosios srovės apkrovos įtampa indukcinėse apkrovose veda srovę. Nulinio skersinio grandinėje dominantis nulinis kryžius yra srovė, kuri turi būti atidėta atsižvelgiant į įėjimo įtampą. Dauguma indukcinių apkrovos kompensavimo grandinių suteiktų valdymo įtampą nulinei kryžminei grandinei, kuri uždelsta kampu, lygiu srovės atsilikimui visoje apkrovoje.