物聯(lián)網(wǎng)白色家電待機(jī)功耗的突破，羅姆重磅新品“過零檢測IC”

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，帶有無線通信功能（如Wi-Fi模塊）的家電逐漸普及。這些家電一直處于通電狀態(tài)，其待機(jī)功耗是節(jié)能的一個重要考量。
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另一個應(yīng)用趨勢是，家電的顯示屏大型化、高性能化和多功能化，使得它的待機(jī)功耗、工作功耗不斷地增加。但是，按照綠色能源的要求，家電產(chǎn)品應(yīng)不斷降低待機(jī)功耗和工作功耗。
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在傳統(tǒng)的電源功耗下降空間已經(jīng)非常小的情況下，如何進(jìn)一步降低功耗呢？
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ROHM羅姆半導(dǎo)體在經(jīng)過慎密地研究，推出過零檢測IC產(chǎn)品，該產(chǎn)品有望為物聯(lián)網(wǎng)白色家電帶來超低待機(jī)功耗的卓越性能表現(xiàn)。
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ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司青島分公司經(jīng)理徐濟(jì)煒介紹說，對于降低功耗，一般情況下會從AC/DC、DC/DC電源部分來考慮，從2015年到2017年待機(jī)功耗已經(jīng)從3.6W降到了1.7W，接近53%的能耗降低。2013年歐盟規(guī)定0.5W待機(jī)功耗的標(biāo)準(zhǔn)，若電源部分持續(xù)下降，即便接近于零也無法滿足0.5W的標(biāo)準(zhǔn)。但是，電機(jī)輸入電壓檢測電路和過零檢測電路這部分，十年來沒有改變。羅姆著眼于此，開發(fā)了過零檢測IC，這顆芯片是其他公司沒有的全新產(chǎn)品。
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這顆過零檢測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。其待機(jī)功耗極低，為10mW；不會隨著時(shí)間而老化，可靠性更高；延遲時(shí)間極小，可以控制在50微秒以內(nèi)；電機(jī)輸入電壓檢測的待機(jī)功耗為0，該電路集成到過零檢測IC內(nèi)部。支持全球電源電壓，可以輕松替換以往的過零檢測電路，并具有“電壓鉗位功能”，保護(hù)后段電路的安全。
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此前的過零檢測電路需搭配光耦來實(shí)現(xiàn)，徐濟(jì)煒解析，使用光耦的電路方案整體的待機(jī)功耗有1.7W，其中AC/DC和DC/DC的待機(jī)功耗0.7W左右，電機(jī)輸入電壓檢測在0.35W，過零檢測部分為0.65W，后兩者整體功耗在1W左右，功耗較大。另外，僅是過零檢測電路的部件數(shù)量達(dá)到11個。那么，采用光耦的方案，待機(jī)功耗大，部件多，且延遲時(shí)間較大，造成在開關(guān)的時(shí)候發(fā)生功率損耗的問題，光耦里面的發(fā)光二極管還存在樹脂等隨時(shí)間老化的問題，可靠性不斷地變差。
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從下圖可以看到，羅姆的過零檢測IC方案整體待機(jī)功耗為0.71W，其中AC/DC和DC/DC部分為0.7W，而電機(jī)輸入電壓檢測的待機(jī)功耗為0。過零檢測電路的待機(jī)功耗為10mW。部件數(shù)量僅4個。由于去掉了光耦電路，傳統(tǒng)上采用光耦帶來了一些弊端都可以避免。另外，芯片內(nèi)置了電壓檢測電路功能，因此電源電路更加簡潔，有利于小型化。
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從節(jié)省能源的角度看，由于采用了羅姆的過零檢測IC，每臺家用電器(以洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、咖啡機(jī)和電飯煲來計(jì)算)減少0.5W的待機(jī)功耗，二氧化碳的排放量每年減少20.5kg,相發(fā)于汽車行駛70km的排放量?？梢?，待機(jī)功耗的顯著降低帶來了極大的能源節(jié)省。
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此外，過零檢測IC還具有大幅減少延遲時(shí)間的特點(diǎn)，即在輸入AC過零的時(shí)候要給MCU一個控制信號，當(dāng)延遲時(shí)間越長，控制越不精準(zhǔn)，導(dǎo)致功率的損耗和控制誤差就會越大。羅姆目前推出的多款過零檢測IC系列產(chǎn)品，可以輕松替換以前的過零檢測電路。既有適合用于普通整流方式的，也有適合于倍壓的整流方式，關(guān)于輸出這一塊，既有支持脈沖的觸發(fā)方式，也有支持邊緣的觸發(fā)方式。

這顆芯片于2020年3月份開始出售樣品，6月份量產(chǎn)。據(jù)透露，已有一些日系家電客戶確定使用，更多國內(nèi)的家電廠商已經(jīng)進(jìn)入評估導(dǎo)入階段。

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