ROHM首創(chuàng)過零檢測IC，進一步降低家電待機功耗

隨著物聯網的普及和發(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行，各種家電包括白色家電、黑色家電在內，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品的待機功耗。另一方面，家電產品的顯示器正在進行大型化、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，要求家電產品要不斷降低待機功耗和工作功耗。

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

但是進一步降低的難度也在加大。尤其2013年，歐盟規(guī)定了0.5 W待機功耗的標準。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的標準。

不過，如果放眼整個電源部分，看到電機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品的待機功耗，并提高其性能。

為了有效地對電機和微控制器進行控制，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）的電路（過零檢測電路）。

ROHM半導體（北京）有限公司青島分公司經理徐濟煒先生介紹說：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，其功耗約占整個應用的待機功耗的1/2；新產品是能實現過零檢測的“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。

極低的待機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，也可高效地驅動電機，成功實現了以往的過零檢測電路很難實現的高精度微控制器（MCU）驅動。而且由于不再需要光耦，還可以降低經年老化的風險，有助于提高產品的可靠性。

目前，對于整個系統(tǒng)功耗的純粹待機部分，現在ROHM電源大概能做到70、80 mW左右，如果再加上負載待機，ROHM現在應該是做到0.6、0.7 W的產品。過零檢測IC待機功耗做到10 mW左右，所以在目前整個行業(yè)內都有很大的提高。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品。

關于成本，單純從元器件成本來講，基本相當或者新方案略高。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品需要添加過零檢測IC？

①物聯網應用必須要增加過零檢測電路/IC。從產品配套上來看，洗衣機、微波爐等產品是需要加的。

②從長時間通電角度，現在像空調、冰箱這樣的產品也是需要加的。可見，對能耗有要求的物聯網家電，和有電機控制的產品是需要加過零檢測電路的。

實際上，從此意義看，不僅家電，工業(yè)產品將來也適合采用過零檢測IC。因為工業(yè)產品也有很多電機的控制，過零檢測IC有助于對電機的控制更加精準，降低在控制過程中的能耗。

關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二合一的產品，這樣更利于電源部分的小型化，而且待機功耗會有進一步的降低。