如何有效降低白色家電電源待機功耗？

冰箱、洗衣機、空調等白色家電日趨智能化，Wi-Fi等通信功能配置越來越多，顯示器也向大型化、多功能化發展，這都帶來了待機功耗和工作功耗的增加。而與此同時，對產品節能環保的要求在不斷提高。如針對待機功耗，歐盟2013年規定了0.5 W的MEPS（ 最低能效標準）。這對家電電源設計提出了挑戰，降低待機功耗成為業內不斷努力的目標。

白色家電的電源設計中，過零檢測電路是重要的一部分，也是待機功耗的主要來源之一。過去對于削減待機功耗，主要努力方向是針對電源IC（AC/DC，DC/DC），而對電源IC以外的部分（電機應用為例：過零檢測電路和電機輸入電壓檢測），多年來一直沒什么改變。

以采用光耦過零檢測電路的電機應用方案為例，電源部分總的待機功耗約為1.7 W，其中電源IC（AC/DC，DC/DC）約為0.7 W，電機輸入電壓檢測部分約為0.35 W，過零檢測電路部分約0.65 W。

除了待機功耗，采用光耦的過零檢測電路還有另外兩個弊端：（1）光耦利用光學器件傳輸信號時，存在時間延遲，會造成功率損失，轉換效率也較差；（2）發光二極管存在樹脂等材料，會隨時間老化，造成可靠性問題。

盡管光耦過零檢測電路有上述不足，但一直未有更好的替代方案。近日，這一問題終于找到答案，那就是來自羅姆（ROHM）的“黑科技”——過零檢測IC“BM1Z001FJ系列”。

ROHM半導體（北京）有限公司青島分公司經理徐濟煒介紹道，ROHM一直以來著眼于過零檢測部分方案改進并推出過零檢測IC，過零檢測芯片一舉解決了光耦過零檢測方案的三大不足，對于對待機功耗有較高要求的應用場景，將帶來突破性的改善。

首先，采用新方案的過零檢測電路待機功耗僅為0.01 W，這使得采用BM1Z001FJ系列芯片方案的電源設計的待機功耗能夠降低將近一半。對于電機應用方案效果則更為顯著，因為芯片集成了輸入電壓檢測功能，待機功耗能夠由光耦方案的1.7 W降為0.71 W，同時，所需元器件數量也大幅降低，有助于減小產品設計尺寸。

徐濟煒介紹道，新產品的第二個特點，就是大幅減少延遲時間。過零檢測電路輸入AC過零的時候要給MCU一個控制信號，延遲時間越長，控制得越不精準，導致功率的損耗和控制誤差就會越大。光耦檢測電路和過零檢測IC相比，光耦的檢測電路延遲的時間要比過零檢測IC延遲的時間要大得多，而且它會隨著輸入電壓的變化而變化。徐濟煒介紹道，ROHM過零檢測IC方案的延遲時間可以控制到50 μs以內。

徐濟煒介紹道，過零檢測IC的第三個特點是可以輕松替換以前的過零檢測電路。ROHM目前推出的多款過零檢測IC系列產品，既有適合用于普通的整流方式的，也有適合于倍壓的整流方式，在輸出方面，既有支持脈沖的觸發方式，也有支持邊緣的觸發方式，所以無論原來的應用方式如何，都可輕松替換。

此外，BM1Z001FJ系列IC的內部還有一個電壓鉗位的功能，可以保證過零檢測IC輸出給MCU的電壓不會超過MCU最大的額定電壓，保證整個后端的MCU不會因為輸入電壓過高而導致損壞，這提高了整個方案的可靠性。

對于過零檢測IC的未來發展，徐濟煒介紹道，ROHM正在研發過零檢測IC與AC/DC 封裝的方案，進一步提高產品的集成度。
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