ROHM首創(chuàng)過零檢測IC，進(jìn)一步降低家電待機(jī)功耗

隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展，Wi-Fi等通信功能配置在不斷普及,為了保證通信功能的正常進(jìn)行，各種家電包括白色家電、黑色家電在內(nèi)，都要始終處于通電狀態(tài)，這種狀態(tài)無疑增加了家電類產(chǎn)品的待機(jī)功耗。另一方面，家電產(chǎn)品的顯示器正在進(jìn)行大型化、高性能化和多功能化的發(fā)展，它的顯示部分越來越復(fù)雜，所以需要搭配高性能的微控制器(MCU)，這一方面增加了工作功耗，使待機(jī)功耗、工作功耗都在不斷的增加；另一方面，隨著綠色可持續(xù)化發(fā)展的需要，要求家電產(chǎn)品要不斷降低待機(jī)功耗和工作功耗。

傳統(tǒng)上，會從AC/DC、DC/DC電源部分來考慮（如下圖藍(lán)色部分），傳統(tǒng)的電源部分已經(jīng)從3.6 W降到了1.7 W左右，有接近50%多的能耗降低，所以已經(jīng)是很大的改進(jìn)。

但是進(jìn)一步降低的難度也在加大。尤其2013年，歐盟規(guī)定了0.5 W待機(jī)功耗的標(biāo)準(zhǔn)。所以即使把AC/DC和DC/DC降得再低，甚至接近于零，也無法滿足0.5 W的標(biāo)準(zhǔn)。

不過，如果放眼整個電源部分，看到電機(jī)輸入電壓檢測電路和過零檢測電路這部分的電路10年來都沒有改變，而且也沒有什么公司在做相關(guān)的工作。

為此，羅姆（ROHM）近日開發(fā)出過零檢測IC——BM1Z001FJ系列，有助于大幅度的降低白色家電產(chǎn)品的待機(jī)功耗，并提高其性能。

為了有效地對電機(jī)和微控制器進(jìn)行控制，很多白色家電中需要配置用來檢測AC（交流）波形的0 V電位（過零點(diǎn)）的電路（過零檢測電路）。

ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司青島分公司經(jīng)理徐濟(jì)煒先生介紹說：該芯片有2個優(yōu)勢：

①降低功耗。在以往的過零檢測“電路”中，通常會使用光耦，其功耗約占整個應(yīng)用的待機(jī)功耗的1/2；新產(chǎn)品是能實(shí)現(xiàn)過零檢測的“IC”，由于無需光耦，因此功耗極低，可將過零檢測電路的待機(jī)功耗降至0.01 W。

②縮短延遲時間。將以往使用光耦的過零檢測電路中隨AC電壓變化而波動的延遲時間誤差降至±50 μs以內(nèi)。

極低的待機(jī)功耗和極小的延遲時間誤差，使得即使在各國不同的AC電源電壓下，也可高效地驅(qū)動電機(jī)，成功實(shí)現(xiàn)了以往的過零檢測電路很難實(shí)現(xiàn)的高精度微控制器（MCU）驅(qū)動。而且由于不再需要光耦，還可以降低經(jīng)年老化的風(fēng)險，有助于提高產(chǎn)品的可靠性。

目前，對于整個系統(tǒng)功耗的純粹待機(jī)部分，現(xiàn)在ROHM電源大概能做到70、80 mW左右，如果再加上負(fù)載待機(jī)，ROHM現(xiàn)在應(yīng)該是做到0.6、0.7 W的產(chǎn)品。過零檢測IC待機(jī)功耗做到10 mW左右，所以在目前整個行業(yè)內(nèi)都有很大的提高。綜合其他方面，比傳統(tǒng)的電源AC/DC和DC/DC部分大概降低了53%，過零檢測IC這部分的使用會比傳統(tǒng)光耦這塊能夠降低40%以上，所以整個能耗方面降低還是比較大的。

那么，以往的過零檢測電路采用光耦方法，光耦的功能是用什么代替的，是不是今后用光耦的地方都可以用這種方法解決？徐濟(jì)煒解釋道，光耦還有初、次級隔離的作用，在過零檢測電路這部分可以用過零檢測IC去替代，但是在起隔離作用的時候不能采用過零檢測IC做替代，可以用磁隔離等方法去做這樣的產(chǎn)品。

關(guān)于成本，單純從元器件成本來講，基本相當(dāng)或者新方案略高。但是從整體成本來看，例如節(jié)省的能耗、PCB（印制板）面積，新方案是有優(yōu)勢的。

到底什么樣的家電產(chǎn)品需要添加過零檢測IC？

①物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用必須要增加過零檢測電路/IC。從產(chǎn)品配套上來看，洗衣機(jī)、微波爐等產(chǎn)品是需要加的。

②從長時間通電角度，現(xiàn)在像空調(diào)、冰箱這樣的產(chǎn)品也是需要加的?？梢?，對能耗有要求的物聯(lián)網(wǎng)家電，和有電機(jī)控制的產(chǎn)品是需要加過零檢測電路的。

實(shí)際上，從此意義看，不僅家電，工業(yè)產(chǎn)品將來也適合采用過零檢測IC。因?yàn)楣I(yè)產(chǎn)品也有很多電機(jī)的控制，過零檢測IC有助于對電機(jī)的控制更加精準(zhǔn)，降低在控制過程中的能耗。

關(guān)于過零檢測方面的下一步發(fā)展計劃，ROHM目前正在做過零檢測IC和AC/DC二合一的產(chǎn)品，這樣更利于電源部分的小型化，而且待機(jī)功耗會有進(jìn)一步的降低。