省掉光耦，待机功耗降一半，罗姆过零检测新方案成智能家电降功耗的突破口

随着物联网的普及和发展，Wi-Fi等通信功能配置正在加速，为了保证通信功能的正常进行，各种家电要始终处于通电状态，因此增加了待机功耗。此外，家电产品的显示器正在往大型化、高性能化和多功能化的方向发展，需要搭载高性能微控制器，这无疑增加了工作功耗。而高可靠性、高效率、低待机功耗是近年来市场的需求热点，这要求家电产品要不断的降低待机功耗和工作功耗。

当下，电源部分的功耗改善工作已经遇到瓶颈，从传统的做法来看，AC/AD已经降低50%的功耗，再降低就很难了，但仍达不到欧盟0.5W功耗的标准。

我爱方案网在罗姆2020年7月14日举行的线上新品发布会上了解到，在电源IC以外，罗姆从过零检测电路切入进行突破，首创开发出过零检测IC“BM1Z001FJ系列”产品。该系列产品待机功耗极低，与以往的过零检测电路对比，新方案的整体待机功耗能够降低将近一半，并且可靠性也得到了提高。

过零检测IC“BM1Z001FJ系列”产品

省去光耦，待机功耗降低47%

在以往使用光耦的电路中，如图所示，传统的AC/DC和DC/DC待机功耗约0.7W，电机输入电压检测部分为0.35W，过零检测部分为0.65W，过零检测电路和输入电压检测电路总体的功耗约为1W。另外，部件数量过多，仅是过零检测电路这部分部件数量就达到了11个。所以会出现以下几个问题：首先，光耦的存在导致待机功耗比较大，部件多也会导致延迟时间就比较大，造成在开关的时候发生功率损耗的问题，使得转化效率差。并且光耦里面有发光二极管，发光二极管存在树脂等随时间老化的问题，可靠性会不断变差。 

全新的过零检测IC解决了光耦电路面临的三个问题，一是待机功耗比较大的问题，二是由于光耦的特性导致的延迟和转化效率差的问题，第三是它本身会光耦因老化问题造成的后期可靠性变差的问题。可以说，过零检测的方案消除了由于光耦的特性而引起的延迟时间和转换效率的损失。内置电机输入电压检测电路的功能，因此在电机应用中，还可省掉这部分电路，对对小型化设计很有益。

以往的过零检测电路和BM1Z系列检测IC的功耗对比，我们可以看到，电源的整体待机功耗能够降低47%左右。以家庭通常拥有的电器作为计算，像洗衣机、冰箱、空调、咖啡机和电饭煲这五种产品，每种产品可以减少0.5W的待机，5种产品加起来就是2.5W，整个家里的电器每年的碳排放量约减少20.5公斤，对碳排放量的减少作出了贡献，符合大家现在的环保理念。

大幅减少延迟时间，降低控制误差

通常在输入AC过零的时候要给MCU一个控制信号，当延迟时间越长，如果控制得越不精准，功率的损耗和控制误差就会越大。将光耦检测电路和过零检测IC做对比，我们发现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。

全新过零检测方案可在各种电源电压条件下，高效驱动电机和微控制器。通过集成化，可大幅减少过零检测是的延迟时间，有助于提高全球家电产品的可靠性和效率。

替换以往的过零检测电路，无需更改软件

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。同时关于输出这一块，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是什么样的，都可以做一个轻松的替换，而且如果传统的方式中，对延迟做了一个内部的软件处理，在应用IC的时候，也可以通过外部电阻去调整延迟时间，这样就保证了即使在软件不改的情况下，也可以轻松替换。

在过零检测IC的内部，罗姆还做了一个电压钳位的功能，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，提高了整个方案的可靠性。

目前，罗姆正在以过零检测IC为核心，通过在传统的AC/DC产品领域积累的经验，面向白色家电市场开发出过零检测IC和AC/DC一体化的封装，进一步提高电源的功率密度，减小电源部分整体的体积。