近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，越來(lái)越多的生活家電中配備了Wi-Fi 通訊功能。由于需要隨時(shí)通電以保持通訊連網(wǎng)，家電制造商必須將待機(jī)功耗降低至0.5W 以下，而目前馬達(dá)和電源部分的待機(jī)功耗改善已達(dá)瓶頸，亟需研發(fā)出更先進(jìn)的技術(shù)。
在生活家電的電路研發(fā)中，ROHM著眼于尚未得到足夠重視的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路的電源部分，針對(duì)空調(diào)、洗衣機(jī)和吸塵器等生活家電，研發(fā)出零交叉?zhèn)蓽y(cè) IC－BM1ZxxxFJ系列產(chǎn)品，無(wú)需光電耦合元件也可進(jìn)行零交叉?zhèn)蓽y(cè)的IC，大幅降低待機(jī)功耗。
| 圖一 : 針對(duì)空調(diào)、洗衣機(jī)和吸塵器等生活家電研發(fā)的零交叉?zhèn)蓽y(cè) IC━BM1ZxxxFJ系列。 |
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為了有效控制馬達(dá)和微控制器，很多生活家電中都需要配置檢測(cè) AC（交流）波形的 0V 電位（零交叉點(diǎn) [注1]）的電路（零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路）。在傳統(tǒng)的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路中，通常會(huì)使用光電耦合元件，約占整個(gè)應(yīng)用待機(jī)功耗的1/2。
本產(chǎn)品是一款能夠進(jìn)行零交叉?zhèn)蓽y(cè)的 IC。由于無(wú)需光電耦合元件就可以進(jìn)行零交叉?zhèn)蓽y(cè)，因此功耗極低，可將正常通電時(shí)零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路的待機(jī)功耗降至0.01W。另外，在驅(qū)動(dòng)應(yīng)用時(shí)，可將傳統(tǒng)使用光電耦合元件的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路中，隨AC 電壓變化而波動(dòng)的延遲時(shí)間誤差降至+/- 50 μs 以?xún)?nèi)。
有了上述兩項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，即使在各國(guó)不同的 AC 電源電壓下，也可高效驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，成功達(dá)成傳統(tǒng)零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路較困難的高精度微控制器驅(qū)動(dòng)。而且，由于不需光電耦合元件，甚至還可以降低經(jīng)年劣化的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提高產(chǎn)品可靠性。
| 圖二 : BM1ZxxxFJ系列系列的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用范例。 |
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新產(chǎn)品使無(wú)光電耦合元件能夠進(jìn)行零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路，有助提高生活家電的節(jié)能性和可靠性，適合應(yīng)用于空調(diào)、洗衣機(jī)、吸塵器等搭載馬達(dá)的生活家電。
產(chǎn)品特色
1.適用無(wú)光電耦合元件的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路，大幅降低應(yīng)用待機(jī)功耗
傳統(tǒng)的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路由光電耦合元件和電晶體組成，其待機(jī)功耗約占整個(gè)應(yīng)用的1/2。而ROHM 透過(guò)分析全球數(shù)百種電源模式和應(yīng)用環(huán)境，成功研發(fā)出適用于無(wú)光電耦合元件的零交叉?zhèn)蓽y(cè) IC。除了能夠削減零件數(shù)量，還使零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路的待機(jī)功耗趨近于零（僅 0.01W）。不僅如此，在馬達(dá)應(yīng)用中還可減少馬達(dá)輸入電壓檢測(cè)電路，可進(jìn)一步削減待機(jī)功耗和零件數(shù)量。
2.有助提高各國(guó)生活家電的可靠性和效率
在使用光電耦合元件的情況下，隨著時(shí)間增加亮度會(huì)降低，性能會(huì)下降，因此有發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。而本產(chǎn)品無(wú)需光電耦合元件，不僅可降低故障風(fēng)險(xiǎn)，還可將AC 電壓帶來(lái)的延遲時(shí)間誤差降至+/-50μs 以?xún)?nèi)。因此，即使各國(guó)的電源電壓（100～230V）標(biāo)準(zhǔn)不同，也可有效驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，達(dá)成過(guò)去零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路中較困難的高精度微控制器驅(qū)動(dòng)。
3.可輕松替換傳統(tǒng)零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路
新產(chǎn)品系列可分別對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路中所使用的電路（普通整流/倍壓整流）和波形（Pulse/Edge）。因此，無(wú)需更改軟體即可輕松替換已在使用光電耦合元件的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路。另外，配備評(píng)估板可方便進(jìn)行展開(kāi)元件評(píng)估，
輸出波形
有助降低生活家電待機(jī)功耗的零交叉?zhèn)蓽y(cè)IC 產(chǎn)品系列，能夠支援生活家電中以不同規(guī)格區(qū)分的 Pulse 波形和 Edge 波形等二種波形，包括絕緣及非絕緣功能，無(wú)需更改軟體即可替換傳統(tǒng)的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路。產(chǎn)品系列包括六款適用于多種生活家電的產(chǎn)品 [注2]。
4.具有可保護(hù)后段微控制器之電壓鉗位元功能
新產(chǎn)品支援的輸入電壓高達(dá)600V，并以輸出時(shí)分壓至小于微控制器額定電壓的方式，可驅(qū)動(dòng)最大額定電壓為5V 的常規(guī)微控制器。另外，還配備了微控制器保護(hù)機(jī)制的電壓鉗位元功能，可在輸入電壓較高時(shí)，防止電壓超過(guò) 4.8V。因此適用于以空調(diào)等為主的高壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)應(yīng)用，即使出現(xiàn)異常電壓，也能夠保護(hù)微控制器。
注釋
[注1] 零交叉點(diǎn)：以插座提供AC 電源的生活家電中，為了控制馬達(dá)和微控制器，需要能夠讀取 AC 波形的 0V 電壓點(diǎn)（即零交叉點(diǎn)）的零交叉?zhèn)蓽y(cè)電路。另外透過(guò)提高零交叉?zhèn)蓽y(cè)精度，可以更有效地控制馬達(dá)和微控制器。而且，在馬達(dá)停止時(shí)，能夠?qū)㈦妷和Ｖ乖?V 狀態(tài)，脈沖控制也提升了電路安全性。
[注2] 評(píng)估板資訊：下方的零交叉?zhèn)蓽y(cè)IC 評(píng)估板配備了用來(lái)驅(qū)動(dòng)零交叉?zhèn)蓽y(cè)IC 的電源，可方便進(jìn)行展開(kāi)元件評(píng)估，并能輕松對(duì)應(yīng)已在使用光電耦合元件的電路替換問(wèn)題。
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