如何有效降低白色家電電源待機(jī)功耗？

冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等白色家電日趨智能化，Wi-Fi等通信功能配置越來越多，顯示器也向大型化、多功能化發(fā)展，這都帶來了待機(jī)功耗和工作功耗的增加。而與此同時(shí)，對產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保的要求在不斷提高。如針對待機(jī)功耗，歐盟2013年規(guī)定了0.5 W的MEPS（ 最低能效標(biāo)準(zhǔn)）。這對家電電源設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)，降低待機(jī)功耗成為業(yè)內(nèi)不斷努力的目標(biāo)。

白色家電的電源設(shè)計(jì)中，過零檢測電路是重要的一部分，也是待機(jī)功耗的主要來源之一。過去對于削減待機(jī)功耗，主要努力方向是針對電源IC（AC/DC，DC/DC），而對電源IC以外的部分（電機(jī)應(yīng)用為例：過零檢測電路和電機(jī)輸入電壓檢測），多年來一直沒什么改變。

以采用光耦過零檢測電路的電機(jī)應(yīng)用方案為例，電源部分總的待機(jī)功耗約為1.7 W，其中電源IC（AC/DC，DC/DC）約為0.7 W，電機(jī)輸入電壓檢測部分約為0.35 W，過零檢測電路部分約0.65 W。

除了待機(jī)功耗，采用光耦的過零檢測電路還有另外兩個(gè)弊端：（1）光耦利用光學(xué)器件傳輸信號時(shí)，存在時(shí)間延遲，會(huì)造成功率損失，轉(zhuǎn)換效率也較差；（2）發(fā)光二極管存在樹脂等材料，會(huì)隨時(shí)間老化，造成可靠性問題。

盡管光耦過零檢測電路有上述不足，但一直未有更好的替代方案。近日，這一問題終于找到答案，那就是來自羅姆（ROHM）的“黑科技”——過零檢測IC“BM1Z001FJ系列”。

ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司青島分公司經(jīng)理徐濟(jì)煒介紹道，ROHM一直以來著眼于過零檢測部分方案改進(jìn)并推出過零檢測IC，過零檢測芯片一舉解決了光耦過零檢測方案的三大不足，對于對待機(jī)功耗有較高要求的應(yīng)用場景，將帶來突破性的改善。

首先，采用新方案的過零檢測電路待機(jī)功耗僅為0.01 W，這使得采用BM1Z001FJ系列芯片方案的電源設(shè)計(jì)的待機(jī)功耗能夠降低將近一半。對于電機(jī)應(yīng)用方案效果則更為顯著，因?yàn)樾酒闪溯斎腚妷簷z測功能，待機(jī)功耗能夠由光耦方案的1.7 W降為0.71 W，同時(shí)，所需元器件數(shù)量也大幅降低，有助于減小產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸。

徐濟(jì)煒介紹道，新產(chǎn)品的第二個(gè)特點(diǎn)，就是大幅減少延遲時(shí)間。過零檢測電路輸入AC過零的時(shí)候要給MCU一個(gè)控制信號，延遲時(shí)間越長，控制得越不精準(zhǔn)，導(dǎo)致功率的損耗和控制誤差就會(huì)越大。光耦檢測電路和過零檢測IC相比，光耦的檢測電路延遲的時(shí)間要比過零檢測IC延遲的時(shí)間要大得多，而且它會(huì)隨著輸入電壓的變化而變化。徐濟(jì)煒介紹道，ROHM過零檢測IC方案的延遲時(shí)間可以控制到50 μs以內(nèi)。

徐濟(jì)煒介紹道，過零檢測IC的第三個(gè)特點(diǎn)是可以輕松替換以前的過零檢測電路。ROHM目前推出的多款過零檢測IC系列產(chǎn)品，既有適合用于普通的整流方式的，也有適合于倍壓的整流方式，在輸出方面，既有支持脈沖的觸發(fā)方式，也有支持邊緣的觸發(fā)方式，所以無論原來的應(yīng)用方式如何，都可輕松替換。

此外，BM1Z001FJ系列IC的內(nèi)部還有一個(gè)電壓鉗位的功能，可以保證過零檢測IC輸出給MCU的電壓不會(huì)超過MCU最大的額定電壓，保證整個(gè)后端的MCU不會(huì)因?yàn)檩斎腚妷哼^高而導(dǎo)致?lián)p壞，這提高了整個(gè)方案的可靠性。

對于過零檢測IC的未來發(fā)展，徐濟(jì)煒介紹道，ROHM正在研發(fā)過零檢測IC與AC/DC 封裝的方案，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的集成度。
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