2021年8月初从Rohm的官方邮件推广中了解到Rohm推出过零检测IC后,对该芯片颇感兴趣。一看到面包板社区发布的“BM1Z002FJ-EVK-001测评”活动就立刻申请了评估板,10月11日确认邮寄地址,10月14日收到,在此感谢面包板社区给予评测机会。
下面是收到的非隔离型评估板的实物照片:
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最初打算的应用目标是共直流母线驱动器的集中供电模块三相供电的相位和相序检测,然而拿到评估板后,研究了BM1Z002FJ的手册和BM1Z002FJ-EVK-001评估板上的电路图才发现:就目前评估板的情况而言做单相评估没有问题,但并不适于三相,不仅仅是手头评估板的数量问题,还有三相应用的电路拓扑、芯片布局、(浮动)供电电源、信号隔离输出等等事先未能细想的多重问题。甚至反而比传统的光耦方案复杂,毕竟在传统光耦方案中,三相高压端基本上可以做到无源应用。
于是不免有了放弃评估的打算,最终在社区管理人员的鼓励下,仅针对单相驱动应用做了评估,三相应用目标依托BM1Z002FJ能否实现、如何实现留待以后再细思量。
下面是针对单相驱动应用的评估情况,下图是BM1Z002FJ-EVK-001评估板的220V单相接线和示波器隔离探头的检测位置,借板上2个直插二极管的阳极引脚用隔离探头检测220V输入电压波形,输出也用隔离探头测评估板的2个输出端子。
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首先在驱动器没有上电运行的情况下,测试220V波形和BM1Z002FJ的过零触发波形,可以看到过零触发波形很干净,上升沿和下降沿与220V的过零点对齐程度很不错,上升沿宽度只有6.4微秒,该测试条件下无法准确测量BM1Z002FJ过零触发信号上升沿与220V的准确过零点的延时量。
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接着开启了380V驱动的一台5kW高速电机,虽然监测的220V波形变化不大,但BM1Z002FJ的过零触发波形立刻出现很多毛刺,尤其是高电平上毛刺很多,低电平则相对干净。估计和BM1Z002FJ输出引脚高低电平的阻抗不同有关(看到有其他网友贴出的同期评估报告中所测上升沿波形和上图中相当,下降沿很陡,相当于佐证了上述猜测,结合起来可判断其输出引脚采用了OC或开漏的结构),也不免有可能和BM1Z002FJ-EVK-001评估板的板载供电电源的噪声抑制能力有关。不过虽然如此,但并未显著影响BM1Z002FJ过零触发波形的上升沿和下降沿与220V的过零点的对齐程度,过零触发波形的上升沿已然陡峭。
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该现象表明及时在220V电压受周边用电设备的传导噪声影响颇为显著,但波形尚不足以显著失真的情况下,BM1Z002FJ仍然能够有效地检测220V电压的过零点,并给出足够稳定的过零触发波形。
评测结论:
BM1Z002FJ能够有效检测220V单相交流电的过零点,并给出延时很低(定性),边沿足够陡峭(6.4微秒)的过零触发波形。既便在220V电压受周边用电设备的传导噪声影响颇为显著,但波形尚不足以显著失真的情况下,BM1Z002FJ仍然能够有效检测220V电压的过零点,并给出足够稳定的过零触发波形。