近年來,隨著物聯網的快速發展,越來越多的白色家電中配備了Wi-Fi通信功能。由於必須始終通電以保持通信連接,而且家電製造商必須將待機功耗降低至0.5W以下,這將面臨著比以往更大的挑戰。
如何降低家電產品的待機能耗?這需要從多方面入手,其中,電機部分和電源部分的待機功耗改善工作已經到達瓶頸,另一個值得關注的領域就是過零檢測電路。
所謂過零檢測,就是用來檢測AC(交流)波形的0V電位(過零點)的電路(過零檢測電路),目的是為了有效地對電機和微控制器進行控制。在過零檢測電路中,提高過零檢測的精度,可以更有效地控制電機和微控制器。而且,在電機停止時,能夠將電壓正好停止在0V狀態,脈衝控制也更提升了電路的安全性。
可見,過零檢測電路是白色家電中常用的一個功能電路,但傳統的過零檢測電路中會使用光耦器件,而光耦器件會造成待機功耗增加。
針對10多年來一直沒有變革的過零檢測電路,最近羅姆公司開創性地推出了過零檢測IC,不僅省去了光耦,降低了能耗,同時大大提升了可靠性。
據了解,在以往的過零檢測電路中,所使用的光耦的功耗約佔整個應用的待機功耗的1/2。羅姆新推出的過零檢測IC BM1ZxxxFJ系列由於去除了光耦,因此功耗極低,可將正常通電時的過零檢測電路的待機功耗降至0.01W。
以洗衣機為例,採用傳統的使用光耦的過零檢測電路,方案整體的待機功耗為1.7W,而使用去除光耦的過零檢測IC後,方案整體的待機功耗降低為0.71W,降低了一半以上的功耗。
另外,在驅動應用時,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±50s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驅動。同時,由於不再需要光耦,還可以免除由光耦經年老化所帶來的各種風險,有助於提高產品的可靠性。
過零檢測IC BM1ZxxxFJ系列的另一優點是可以隨時輕鬆替換原來的過零檢測電路,該系列產品型號豐富,可分別對應以往的過零檢測電路中使用的電路(普通整流/倍壓整流)和波形(Pulse/Edge),無需更改軟體即可輕鬆替換使用光耦的現有過零檢測電路。
而且,該過零檢測IC BM1ZxxxFJ系列還具有「電壓鉗位功能」,可保護後端的微控制器。因此,適用於使用以空調等為對象的高壓驅動電機的應用,即使出現異常電壓,也能夠做到對微控制器的保護。
高集成度的過零檢測IC BM1ZxxxFJ大大消減了所需的外圍器件,僅僅只需要7個元器件即可實現過零檢測功能,有助於設計的進一步小型化。
未來,羅姆還將考慮推出出過零檢測IC+AC/DC電源一體化封裝的解決方案,進一步提高密度,縮減體積。
(21ic原創文章,未經授權請勿微信轉載,謝謝!)