AC電壓零交叉檢測IC

背景

近年來，隨著物聯網快速發展，越來越多的生活家電中配備了Wi-Fi通訊功能。由於需要隨時通電以保持通訊連網，家電製造商必須將待機功耗降低至0.5W以下，而目前馬達和電源部分的待機功耗改善已達瓶頸，亟需研發出更先進的技術。 在生活家電的電路研發中，ROHM著眼於尚未得到足夠重視的零交叉偵測電路的電源部分，研發出無需光電耦合元件也可進行零交叉偵測的IC，大幅降低待機功耗，得到眾多客戶高度好評。

概要

BM1ZxxxFJ系列是業界首款能夠進行零交叉偵測的IC。由於無需光電耦合元件就可以進行零交叉偵測，因此功耗極低，可將正常通電時零交叉偵測電路的待機功耗降至0.01W。另外，在驅動應用時，可將傳統使用光電耦合元件的零交叉偵測電路中，隨AC電壓變化而波動的延遲時間誤差降至±50µs以內。有了上述兩項優勢，即使在各國不同的AC電源電壓下，也可高效驅動馬達，成功達成傳統零交叉偵測電路較困難的高精度微控制器驅動。而且，由於不需光電耦合元件，甚至還可以降低經年劣化的風險，進而提高產品可靠性。

特點

1. 適用無光電耦合元件的零交叉偵測電路，大幅降低應用待機功耗

傳統的零交叉偵測電路由光電耦合元件和電晶體組成，其待機功耗約占整個應用的1/2。而ROHM透過分析全球數百種電源模式和應用環境，成功研發出適用於無光電耦合元件的零交叉偵測IC。除了能夠削減零件數量，還使零交叉偵測電路的待機功耗趨近於零（僅0.01W）。不僅如此，在馬達應用中還可減少馬達輸入電壓檢測電路，可進一步削減待機功耗和零件數量。

2. 有助提高各國生活家電的可靠性和效率

在使用光電耦合元件的情況下，隨著時間增加亮度會降低，性能會下降，因此有發生故障的風險。而本次新產品無需光電耦合元件，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。因此，即使各國的電源電壓（100～230V）標準不同，也可有效驅動馬達，達成過去零交叉偵測電路中較困難的高精度微控制器驅動。

3. 可輕鬆替換傳統零交叉偵測電路

BM1ZxxxFJ系列可分別對應傳統的零交叉偵測電路中所使用的電路（普通整流/倍壓整流）和波形（Pulse/Edge）。因此，無需更改軟體即可輕鬆替換已在使用光電耦合元件的零交叉偵測電路。

4. 具有可保護後段微控制器之「電壓鉗位元功能」

BM1ZxxxFJ系列支援的輸入電壓高達600V，並以輸出時分壓至小於微控制器額定電壓的方式，可驅動最大額定電壓為5V的常規微控制器。另外還配備了微控制器保護機制「電壓鉗位元功能」，可在輸入電壓較高時，防止電壓超過4.8V。因此適用於以空調等為主的高壓驅動馬達應用，即使出現異常電壓，也能夠保護微控制器。

應用範例

空調、洗衣機、吸塵器等搭載馬達的生活家電

評估板資訊

下方的零交叉偵測IC評估板配備了用來驅動零交叉偵測IC的電源，可方便進行展開元件評估，並能輕鬆對應已在使用光電耦合元件的電路替換問題。