电子产品世界

随着物联网的普及和发展，Wi-Fi等通信功能配置在不断普及,为了保证通信功能的正常进行，各种家电包括白色家电、黑色家电在内，都要始终处于通电状态，这种状态无疑增加了家电类产品的待机功耗。另一方面，家电产品的显示器正在进行大型化、高性能化和多功能化的发展，它的显示部分越来越复杂，所以需要搭配高性能的微控制器(MCU)，这一方面增加了工作功耗，使待机功耗、工作功耗都在不断的增加；另一方面，随着绿色可持续化发展的需要，要求家电产品要不断降低待机功耗和工作功耗。

传统上，会从AC/DC、DC/DC电源部分来考虑（如下图蓝色部分），传统的电源部分已经从3.6 W降到了1.7 W左右，有接近50%多的能耗降低，所以已经是很大的改进。

但是进一步降低的难度也在加大。尤其2013年，欧盟规定了0.5 W待机功耗的标准。所以即使把AC/DC和DC/DC降得再低，甚至接近于零，也无法满足0.5 W的标准。

不过，如果放眼整个电源部分，看到电机输入电压检测电路和过零检测电路这部分的电路10年来都没有改变，而且也没有什么公司在做相关的工作。

为此，罗姆（ROHM）近日开发出过零检测IC——BM1Z001FJ系列，有助于大幅度的降低白色家电产品的待机功耗，并提高其性能。

为了有效地对电机和微控制器进行控制，很多白色家电中需要配置用来检测AC（交流）波形的0 V电位（过零点）的电路（过零检测电路）。

ROHM半导体（北京）有限公司青岛分公司经理徐济炜先生介绍说：该芯片有2个优势：

①降低功耗。在以往的过零检测“电路”中，通常会使用光耦，其功耗约占整个应用的待机功耗的1/2；新产品是能实现过零检测的“IC”，由于无需光耦，因此功耗极低，可将过零检测电路的待机功耗降至0.01 W。

②缩短延迟时间。将以往使用光耦的过零检测电路中随AC电压变化而波动的延迟时间误差降至±50 µs以内。

极低的待机功耗和极小的延迟时间误差，使得即使在各国不同的AC电源电压下，也可高效地驱动电机，成功实现了以往的过零检测电路很难实现的高精度微控制器（MCU）驱动。而且由于不再需要光耦，还可以降低经年老化的风险，有助于提高产品的可靠性。

目前，对于整个系统功耗的纯粹待机部分，现在ROHM电源大概能做到70、80 mW左右，如果再加上负载待机，ROHM现在应该是做到0.6、0.7 W的产品。过零检测IC待机功耗做到10 mW左右，所以在目前整个行业内都有很大的提高。综合其他方面，比传统的电源AC/DC和DC/DC部分大概降低了53%，过零检测IC这部分的使用会比传统光耦这块能够降低40%以上，所以整个能耗方面降低还是比较大的。

那么，以往的过零检测电路采用光耦方法，光耦的功能是用什么代替的，是不是今后用光耦的地方都可以用这种方法解决？徐济炜解释道，光耦还有初、次级隔离的作用，在过零检测电路这部分可以用过零检测IC去替代，但是在起隔离作用的时候不能采用过零检测IC做替代，可以用磁隔离等方法去做这样的产品。

关于成本，单纯从元器件成本来讲，基本相当或者新方案略高。但是从整体成本来看，例如节省的能耗、PCB（印制板）面积，新方案是有优势的。

到底什么样的家电产品需要添加过零检测IC？

①物联网应用必须要增加过零检测电路/IC。从产品配套上来看，洗衣机、微波炉等产品是需要加的。

②从长时间通电角度，现在像空调、冰箱这样的产品也是需要加的。可见，对能耗有要求的物联网家电，和有电机控制的产品是需要加过零检测电路的。

实际上，从此意义看，不仅家电，工业产品将来也适合采用过零检测IC。因为工业产品也有很多电机的控制，过零检测IC有助于对电机的控制更加精准，降低在控制过程中的能耗。

关于过零检测方面的下一步发展计划，ROHM目前正在做过零检测IC和AC/DC二合一的产品，这样更利于电源部分的小型化，而且待机功耗会有进一步的降低。

关键词： IC MCU Wi-Fi