在越來越多的應用中，對導通和關斷AC輸入電源的器件的性能進行優化是一個重要考慮因素，這些應用包括智能家居/智能建筑(HBA)、支持物聯網(IoT)的家電、智能開關和插頭、調光器和人體感應傳感器，特別適用于采用繼電器或可控硅進行功率控制的設計。當AC電源異步導通或關斷而不考慮其所處的電壓時，效率和可靠性會受到不利影響，必須添加電路以保護開關免受高瞬態電流的影響。
當AC電源異步導通時，浪涌電流可能超過100A。反復暴露于高浪涌電流會對繼電器和可控硅的可靠性和使用壽命產生負面影響。電觸點的預期壽命因浪涌電流需求而縮短，通常限于10萬次操作，盡管機械壽命可能是100萬次、1000萬次，甚至1億次。考慮到可控硅，當控制呈現低初始阻抗的負載時，也可能發生漸進式柵極退化。在這兩種情況下，最大限度地減少或消除浪涌電流有助于延長預期壽命和提高可靠性。
對于繼電器，如果在輸入電壓正弦波處于周期的高點時斷開（關斷）器件，則觸點上會產生電弧，從而腐蝕觸點表面。使用半導體線路開關，可以通過在AC過零點設置關斷來降低開關損耗。這也將通過消除電弧來降低器件應力，并且無需浪涌限制電路。
可以采用分立電路來檢測交流輸入的過零點，以控制主功率器件的接入和斷開切換，從而降低開關損耗和浪涌電流。這種方法效率更高，但需要額外的元件，占用寶貴的電路板空間，而且仍有損耗，在某些情況下幾乎會消耗一半的待機功率預算。
最佳過零點檢測方案
為了解決上述難題，Power Integrations的LinkSwitch-TNZ離線式開關IC將725V功率MOSFET開關、電源控制器和無損耗過零點檢測器(ZCD)集成到了同一個封裝內。使用LinkSwitch-TNZ產品系列可設計出具有高效率、低待機功耗、最少元件數和AC過零點檢測功能的AC/DC電源。
LinkSwitch-TNZ IC的ZCD產生一個輸出信號，然后發送到微控制器并控制功率開關繼電器或可控硅，確保器件每次都能在過零點導通和關斷。ZCD信號邏輯跟隨AC輸入，信號每半個周期在過零點切換一次（見圖1）。LinkSwitch-TNZ器件的功耗低于5mW，符合零功耗標準。與典型的分立式ZCD方案中50至90mW的功耗相比，這非常具有優勢。
LinkSwitch-TNZ降壓或反激式變換器的開關頻率為66kHz，有助于縮減電感和輸出電容的尺寸和成本，并允許在降壓方案中使用市售現成的低成本電感。頻率調制技術可降低電磁干擾，從而簡化濾波電路。該器件具有完善的安全保護特性，可在出現輸入和輸出過壓故障、器件過溫故障、電壓失調以及電源輸出過載或短路故障時保護器件及整個系統。
LinkSwitch-TNZ IC可將待機功耗降低60%，待機模式下消耗的電流不到100μA，從而使電源設計輕松符合全球性的空載和待機功耗標準。使用這種高度集成的器件系列，元件數量可以減少40%以上，具有比分立方案更大的適用性。
該器件系列支持反激、降壓和降壓-升壓拓撲結構，并且包括具有和不具有集成X電容放電功能的器件。在大型系統中用作輔助電源時，X電容放電功能可消除永久接入的泄放電阻，進一步降低待機功耗。LinkSwitch-TNZ器件適用于所有常見的拓撲結構，無論是否采用基于光耦的反饋。
