全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都市)面向空調、洗衣機和吸塵器等白色家電,開發出過零檢測IC“BM1ZxxxFJ系列”產品。

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

ROHM的新產品是能夠實現過零檢測的IC。由于無需光耦就可以進行過零檢測,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。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±50μs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。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。

本產品已于2020年6月份開始暫以月產100萬個的規模投入量產(樣品價格500日元/個,不含稅),產品和評估板可通過AMEYA360、SEKORM、Right IC網售平臺購買。前期工序的生產基地為ROHM Hamamatsu Co., Ltd.(日本濱松市),后期工序的生產基地為ROHM Electronics Philippines Inc.(菲律賓)。

今后ROHM將在日常生活所需的消費電子領域,開發出高性能和節能產品,為社會貢獻力量。

<開發背景>

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。由于必須始終通電以保持通信連接,而且家電制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。目前,電機部分和電源部分的待機功耗改善工作已經到達瓶頸,亟需開發出創新技術。

在白色家電的電路開發中,過零檢測電路尚未得到足夠的重視,ROHM從這方面入手,開發出無需光耦也可進行過零檢測的IC,大大降低了待機功耗。新產品能夠顯著降低待機功耗,得到了眾多客戶的高度好評,正在積極推進實際采用。

<特點詳情>

新產品實現了無光耦的過零檢測電路,有助于提高白色家電的節能性和可靠性。

1. 無光耦的過零檢測電路,有助于大幅度地降低應用的待機功耗

傳統的過零檢測電路由光耦和晶體管組成,其待機功耗約占整個應用的待機功耗的1/2。此次,ROHM通過分析全球數百種電源模式和應用環境,成功開發出無光耦的過零檢測IC。不僅可削減部件數量,還使過零檢測電路的待機功耗無限接近零(僅0.01W)。不僅如此,在電機應用中,還可省掉電機輸入電壓檢測電路,從而可進一步減少待機功耗和部件數量。

2. 有助于提高各國白色家電的可靠性和效率

在使用光耦的情況下,隨著時間的推移亮度會降低,性能會下降,從而有發生故障的風險。此次的新產品無需光耦,因此不僅可降低故障風險,還可將AC電壓帶來的延遲時間誤差降至±50μs以內。在這樣的前提下,即使各國的電源電壓(100～230V)標準不同,也可有效地驅動電機,成功實現了以往在過零檢測電路方面難以實現的高精度微控制器驅動。

3. 可輕松替換以往的過零檢測電路

新產品陣容強大,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)。因此,無需更改軟件即可輕松替換使用光耦的現有過零檢測電路。

4. 具有“電壓鉗位功能”,可保護后段的微控制器

新產品支持的輸入電壓高達600V,并且通過在輸出時分壓至微控制器的額定電壓以下的方式,可驅動最大額定電壓為5V的常規微控制器。另外,還配備了“電壓鉗位功能”,可防止電壓超過4.8V,在輸入電壓較高時可以保護微控制器。因此,適用于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。

<應用示例>

■空調、洗衣機、吸塵器等帶有電機的白色家電

<有助于充分降低白色家電待機功耗的過零檢測IC產品陣容>

新產品支持白色家電中不同規格區分使用的Pulse波形和Edge波形這兩種波形,無需更改軟件即可替換以往的過零檢測電路。產品陣容中包括以下6款產品,適用于各種白色家電。

※因規格而異的兩種輸出波形。

<評估板信息>

下面的過零檢測IC評估板配備了用來驅動過零檢測IC的電源,可輕松進行元器件評估。使用該評估板,可非常方便地對使用光耦的現有電路的替換問題進行討論評估。

開始銷售時間 :2020年6月起

網售平臺 :AMEYA360、SEKORM、Right IC

支持頁面 :https://www.rohm.com.cn/products/power-management/ac-voltage-zero-cross-detection-ic

(可從下列搭載的各IC型號的頁面獲取評估板的用戶手冊。)

評估板產品陣容

<術語解說>

※注過零點:在通過使用插座提供AC電源的白色家電中,為了進行電機控制和微控制器控制,需要能夠讀取AC波形的0V電壓點(即過零點)的過零檢測電路。另外,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,脈沖控制也更提升了電路的安全性。