Un circuit croisé zéro est un circuit électrique qui détecte l’instant où une onde sinusoïdale, ou le format naturel du courant alternatif (AC), est à zéro volt en amplitude et envoie un signal à son circuit contrôlé. Il est très utile pour empêcher les courants de surtension élevés pour protéger les charges résistives telles que les lampes à incandescence et les radiateurs et pour empêcher les courants de surtension élevés qui génèrent des interférences électromagnétiques sur les circuits électroniques. Le circuit de passage à zéro détecte la tension de la ligne électrique deux fois pendant le cycle et s’assure que la tension de la ligne électrique instantanée est nulle avant d’enclencher l’interrupteur d’alimentation. Sans le circuit de croisement zéro, le commutateur pourrait s’enclencher à un niveau de tension de crête qui provoque un courant de surtension brusque. De plus, le circuit de croisement zéro peut également garantir que la charge CA est allumée 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 obtenir une faible résistance alors que le courant alternatif du secteur est à zéro, c’est pourquoi les pilotes de relais ne détectent pas le zéro phase. Les commutateurs à semi-conducteurs, d’autre part, sont capables de commuter très rapidement, de sorte que ces dispositifs bénéficient du signal d’un circuit croisé zéro. Les redresseurs contrôlés au silicium (SCR) sont des commutateurs de puissance électroniques qui se comportent un peu comme des diodes ordinaires, mais contrairement aux diodes ordinaires, les SCR ont besoin d’un signal de déclenchement avant que la conduction directe n’ait lieu. Lorsque l’événement déclencheur se produit, le SCR se verrouille « on » alors que le courant est supérieur à son courant de maintien. Avec un pont de diodes de puissance, un SCR peut fonctionner en mode bidirectionnel et être capable de commuter la pleine puissance CA en charges CA.
La triode pour courant alternatif (TRIAC) est un commutateur à semi-conducteur à trois bornes pour les applications CA qui ressemble beaucoup à un relais électromécanique car il conduit les 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 au zéro de phase. Il existe des dispositifs d’isolateur optique conçus pour simplifier la fourniture du déclencheur TRIAC. Les isolateurs optiques favorisent la sécurité en séparant le circuit d’alimentation principal du circuit de commande. Il existe même des isolateurs optiques à déclenchement par zéro qui prennent en charge la détection de croisement à zéro.
Les circuits de croisement zéro deviennent un peu compliqués avec des charges réactives. Les charges résistives auront des tensions et des courants en phase. Des 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 appareils.
La tension de charge alternative dans les charges inductives conduit le courant. Dans un circuit de croisement zéro, le croisement 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 de croisement zéro qui est retardée d’un angle égal au retard de courant à travers la charge.