ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJ AC電圧ゼロクロス検出IC

ROHM Semiconductor BM1Z AC電圧ゼロクロス検出(ZCD)ICは、AC電圧のゼロクロスタイミング を検出し、ダイオード整流後のDC電圧を出力する電圧コンパレータです。従来のZCD回路に必要なフォトカプラと外付け部品を排除することによって部品数を大幅に削減し、コンパクトで信頼性の高い電源アプリケーションを具現化できます。さらに、BM1ZxxxFJ ICは、既存のフォトカプラ制御と比べて待機電力を大幅に削減することができます。

ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJシリーズは、ゼロクロス回路の待機電力消費をわずか0.01Wに抑えつつ、システムに対して連続的に電力を供給します。従来のフォトカプラ搭載ゼロクロス検出回路において、AC電圧によって変動する遅延時間の誤差は±50µs以下に制限されています。これにより、さまざまな国や地域で使用される異なるAC電源電圧に対応し、従来のゼロクロス検出回路では実現が難しいマイクロコントローラ(MCU)にも対応した効率的なモータ駆動が可能になります。同時に、フォトカプラの必要性が排除され、経年ベースの劣化に関連するリスクが低くなりアプリケーションの信頼性の向上に貢献します。

メリット

  • フォトカプラを使用しないゼロクロス検出回路の設計は、アプリケーションの待機消費電力
    を大幅に抑えます。従来のゼロクロス検出回路は、フォトカプラとトランジスタを使用しており、これらが全体の待機電力消費のほぼ半分を占めることが一般的です。この時点で、さまざまな環境において何百件もの電源パターンを解析した結果、ロームはフォトカプラなしでゼロクロスを検出できるICを実現することが可能でした。部品数を減らすだけでなく、この設計は待機消費電力をほぼゼロの0.01Wに抑えています。モータアプリケーションでは、モータ入力電圧検出回路を省くことで、部品数と待機消費電力をさらに減らすことが可能です。

  • これは、さまざまな国や地域における家電製品の信頼性と効率の向上に寄与します。
    フォトカプラの使用には、時間の経過に伴う光度の低下による性能劣化といったリスクが伴います。フォトカプラを排除することで、この故障リスクが低くなるだけでなく、AC電圧に応じて±50μsまで、またはそれ以下にも変化する遅延時間誤差を制限できます。これにより、さまざまな国で使用される供給電圧(100V〜230V)の範囲で、効率的にモータを駆動できるだけでなく、従来のゼロクロス検出回路では困難または不可能であるマイクロコントローラ(MCU)にも対応できます。


  • BM1ZxxxFJシリーズは、従来のゼロクロス検出回路で使用される波形(パルス/エッジ)や回路トポロジー(標準整流/二重整流)をシームレスにサポートします。この互換性により、ユーザーはソフトウェアの変更なしに、フォトカプラを使用した従来の回路を簡単に置き換えることができます。


  • BM1ZxxxFJシリーズには、ダウンストリームのMCUを保護する統合電圧クランプ機能が搭載されています。600Vまでの入力電圧に対応し、電圧分割を行うことでMCUの最大定格電圧を下回る出力を確保し、標準MCUを安全に5Vまで駆動できます。このデバイスには、入力電圧が4.8Vを超えないようにする電圧クランプ機能も搭載されています。これにより、エアコンなどの高電圧駆動アプリケーションで異常電圧が発生した場合でも、MCUを保護することができます。

特徴

  • ゼロクロス検出(ZCD)機能
    • フォトカプラの必要性を排除
    • 600V高電圧モニタ
    • 通常および二重整流に対処
    • Nチャンネル・オープン・ドレイン出力
  • DC電圧モニタ機能
  • VCC 低電圧ロックアウト
  • パルス出力波形
  • 50µA(標準)待機電流
  • 160µA (標準)動作電流
  • 10V〜28V VIN1
  • 0.065kHz スイッチング周波数
  • サーマルシャットダウン
  • 低電圧ロックアウト
  • 動作温度範囲: -40°C~+105°C
  • パッケージ・オプション: SOP-J11、SOP-J7S

アプリケーション

  • 調理器や乾燥機などの家電製品
  • モータが搭載されている家電製品
    • エアコン
    • 洗濯機
    • 電気掃除機

ビデオ

ゼロクロスポイント

ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJ AC電圧ゼロクロス検出IC

家電製品では、ACコンセントから電力を供給するために、ゼロクロス検出回路が必要です。この回路は、AC波形の0V点であるゼロクロスポイントを検出し、モータとMCUの効率的な制御を可能にします。その結果、ゼロクロス検出の精度を向上させることで、モータとMCUの制御がさらに効率的になります。モータが停止すると、パルス制御により回路の安全性が向上し、電圧が確実に0Vに保たれます。

モータ・アプリケーションでの利点

ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJ AC電圧ゼロクロス検出IC

アプリケーション例

ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJ AC電圧ゼロクロス検出IC

出力波形

ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJ AC電圧ゼロクロス検出IC

BM1Z00xFJのブロック図

ブロック図 - ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJ AC電圧ゼロクロス検出IC

BM1Z10xFJブロック図

ブロック図 - ROHM Semiconductor BM1ZxxxFJ AC電圧ゼロクロス検出IC
公開: 2020-07-14 | 更新済み: 2024-10-01