Nulldurchgangserkennungs-ICs für Haushaltsgeräte

BM1ZxxxFJ-Serie minimiert die Leistungsaufnahme im Standby-Betrieb und verbessert die Zuverlässigkeit

Willich-Münchheide, 24. September 2020 – ROHM bietet mit der BM1ZxxxFJ-Serie ICs zur Nulldurchgangserkennung, die für Haushaltsgeräte wie Staubsauger, Waschmaschinen und Klimaanlagen optimiert sind. (Bild 1) Die steigende Nachfrage nach Smart-Home-Geräten und IoT-Anwendungen hat die Kommunikationsfähigkeit (z.B. WLAN) von Haushaltsgeräten erweitert. Da solche Geräte zur Aufrechterhaltung der Kommunikation immer eingeschaltet sein müssen, sind die Hersteller gefordert, die Standby-Leistungsaufnahme noch weiter, auf etwa 0,5 W, zu reduzieren. Dies verlangt sowohl vom Motor als auch von den Stromversorgungsblöcken eine geringere Leistungsaufnahme im Standby-Betrieb sowie innovative neue Technologien. Zur effizienten Steuerung von Motoren und MCUs benötigen viele Geräte eine Schaltung zur Nulldurchgangserkennung, mit der sich der 0V-Punkt (Nulldurchgangspunkt) der Sinuswelle bestimmen lässt. Herkömmliche Schaltungen verwenden hierfür jedoch einen Optokoppler, der fast die Hälfte der Standby-Leistung des gesamten Systems aufnimmt. (Bild 2+3) ROHM hat nun die erste integrierte Schaltung zur Nulldurchgangserkennung für Stromversorgungen im Haushaltsgerätebereich entwickelt. Der integrierte Nulldurchgangsdetektions-IC bietet Entwicklern einen schlüsselfertigen Nulldurchgangsdetektor, ohne dass ein komplexes Design mit diskreten Komponenten erforderlich ist. Darüber hinaus kommt bei dieser integrierten Lösung kein Optokoppler zum Einsatz, sodass der Standby-Stromverbrauch weiter reduziert und die langfristige Zuverlässigkeit erhöht wird. Es verwundert nicht, dass die Gerätehersteller die Vorteile dieser Lösung schätzen und sie bereits in der Qualifikationsphase berücksichtigen. Die BM1ZxxxFJ-Serie reduziert die Standby-Leistungsaufnahme der Nulldurchgangsschaltung auf nur 0,01 W, während das System kontinuierlich mit Strom versorgt wird. Außerdem wird der Fehler in der Verzögerungszeit, der bei herkömmlichen Nulldurchgangs-Erkennungsschaltungen mit Optokopplern auftritt und je nach Wechselspannung variiert, auf ±50 µs oder weniger begrenzt. Dies ermöglicht die effiziente Ansteuerung von MCUs und Motoren – selbst bei den in verschiedenen Ländern und Regionen verwendeten unterschiedlichen AC-Versorgungsspannungen. Gleichzeitig verbessert der Verzicht auf einen Optokoppler die Zuverlässigkeit der Anwendung, da die Risiken altersbedingter Degradation reduziert werden. Die ICs der BM1ZxxxFJ-Serie können zwei verschiedene Ausgangssignale erzeugen, die von den Spezifikationen von Haushaltsgeräten abverlangt werden. Je nach Anforderung kann bei einem Nulldurchgang eine Flankenänderung hervorgerufen oder ein Impuls erzeugt werden. Daher sind beim Austausch herkömmlicher Nulldurchgangs-Erkennungsschaltungen keine Softwareänderungen erforderlich. Um die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Haushaltsgeräten zu gewährleisten, bietet ROHM sechs verschiedene ICs an. (Tabelle 1) Unterstützt je nach Spezifikationen zwei verschiedene Ausgangssignalformen (Bild 4) Evaluation-Board ROHM Semiconductor bietet Evaluierungsboards mit implementierter Stromversorgung zur Ansteuerung des Nulldurchgangserkennungs-ICs. Sie erleichtern Entwicklern die Entscheidungsfindung, wenn eine bestehende Schaltung mit Optokoppler ausgetauscht werden soll. Verfügbarkeit: Die ICs der BM1ZxxxFJ-Serie sind ab sofort erhältlich. Support-Website: https://www.rohm.com/products/power-management/ac-voltage-zero-cross-detection-ics (Für das Evaluation-Board ist auch ein Benutzerhandbuch verfügbar.) Produktspektrum des Evaluation-Boards (Tabelle 2, Bild 5)

Über ROHM ROHM Semiconductor, ein weltweit aktives Unternehmen, das per 31.3.2020 einen Umsatz von rund 3,326 Mrd. US-Dollar erwirtschaftete und 22.191 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt und produziert eine umfangreiche Produktpalette, zu der integrierte Schaltungen, SiC-Dioden, SiC-MOSFETs, SiC-Module, Transistoren, LEDs und weitere elektronische Bauelemente, aber auch Widerstände, Tantal-Kondensatoren und Druckköpfe gehören. Die Produktion erfolgt in modernsten Fertigungsstätten in Japan, Korea, Malaysia, Thailand, den Philippinen und China. Lapis Semiconductor, SiCrystal GmbH und Kionix gehören ebenfalls der ROHM Semiconductor Group an. ROHM Semiconductor Europe mit seiner Zentrale nahe Düsseldorf betreut die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa). Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.rohm.de