如何有效降低白色家电电源待机功耗？

冰箱、洗衣机、空调等白色家电日趋智能化，Wi-Fi等通信功能配置越来越多，显示器也向大型化、多功能化发展，这都带来了待机功耗和工作功耗的增加。而与此同时，对产品节能环保的要求在不断提高。如针对待机功耗，欧盟2013年规定了0.5 W的MEPS（ 最低能效标准）。这对家电电源设计提出了挑战，降低待机功耗成为业内不断努力的目标。

白色家电的电源设计中，过零检测电路是重要的一部分，也是待机功耗的主要来源之一。过去对于削减待机功耗，主要努力方向是针对电源IC（AC/DC，DC/DC），而对电源IC以外的部分（电机应用为例：过零检测电路和电机输入电压检测），多年来一直没什么改变。

以采用光耦过零检测电路的电机应用方案为例，电源部分总的待机功耗约为1.7 W，其中电源IC（AC/DC，DC/DC）约为0.7 W，电机输入电压检测部分约为0.35 W，过零检测电路部分约0.65 W。

除了待机功耗，采用光耦的过零检测电路还有另外两个弊端：（1）光耦利用光学器件传输信号时，存在时间延迟，会造成功率损失，转换效率也较差；（2）发光二极管存在树脂等材料，会随时间老化，造成可靠性问题。

尽管光耦过零检测电路有上述不足，但一直未有更好的替代方案。近日，这一问题终于找到答案，那就是来自罗姆（ROHM）的“黑科技”——过零检测IC“BM1Z001FJ系列”。

ROHM半导体（北京）有限公司青岛分公司经理徐济炜介绍道，ROHM一直以来着眼于过零检测部分方案改进并推出过零检测IC，过零检测芯片一举解决了光耦过零检测方案的三大不足，对于对待机功耗有较高要求的应用场景，将带来突破性的改善。

首先，采用新方案的过零检测电路待机功耗仅为0.01 W，这使得采用BM1Z001FJ系列芯片方案的电源设计的待机功耗能够降低将近一半。对于电机应用方案效果则更为显著，因为芯片集成了输入电压检测功能，待机功耗能够由光耦方案的1.7 W降为0.71 W，同时，所需元器件数量也大幅降低，有助于减小产品设计尺寸。

徐济炜介绍道，新产品的第二个特点，就是大幅减少延迟时间。过零检测电路输入AC过零的时候要给MCU一个控制信号，延迟时间越长，控制得越不精准，导致功率的损耗和控制误差就会越大。光耦检测电路和过零检测IC相比，光耦的检测电路延迟的时间要比过零检测IC延迟的时间要大得多，而且它会随着输入电压的变化而变化。徐济炜介绍道，ROHM过零检测IC方案的延迟时间可以控制到50 μs以内。

徐济炜介绍道，过零检测IC的第三个特点是可以轻松替换以前的过零检测电路。ROHM目前推出的多款过零检测IC系列产品，既有适合用于普通的整流方式的，也有适合于倍压的整流方式，在输出方面，既有支持脉冲的触发方式，也有支持边缘的触发方式，所以无论原来的应用方式如何，都可轻松替换。

此外，BM1Z001FJ系列IC的内部还有一个电压钳位的功能，可以保证过零检测IC输出给MCU的电压不会超过MCU最大的额定电压，保证整个后端的MCU不会因为输入电压过高而导致损坏，这提高了整个方案的可靠性。

对于过零检测IC的未来发展，徐济炜介绍道，ROHM正在研发过零检测IC与AC/DC 封装的方案，进一步提高产品的集成度。
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