幾款用于白色家電各功能模塊的高能效方案設(shè)計(jì)

1) 電容式觸摸傳感器方案

安森美半導(dǎo)體LC717A00/10電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器大規(guī)模集成電路(LSI)提供8/16通道電容-傳感器輸入，適合各種開(kāi)關(guān)應(yīng)用。采用差分電容檢測(cè)，能夠檢測(cè)到毫法拉級(jí)的電容變化，LSI內(nèi)部具有自動(dòng)執(zhí)行校準(zhǔn)功能及導(dǎo)通/關(guān)閉判定，每路輸入的(導(dǎo)通/關(guān)閉)檢測(cè)結(jié)果可由串行接口(I2C兼容總線或SPI)讀取。此外，每路輸入的測(cè)量值可以讀取為8位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，增益及其他參數(shù)也可以通過(guò)串行接口進(jìn)行調(diào)節(jié)。

安森美半導(dǎo)體提供的電容式觸摸傳感器具有無(wú)需粘合劑、長(zhǎng)傳感器走線、寬工作溫度范圍、無(wú)額外元件、高抗噪聲等優(yōu)點(diǎn)，為客戶提供靈活、低成本、高可靠性設(shè)計(jì)。

圖7. 安森美半導(dǎo)體電容式觸摸傳感器具有高度靈敏度，支持戴手套觸摸，支持含氣隙應(yīng)用

2) 環(huán)境光及距離傳感器

安森美半導(dǎo)體的環(huán)境光傳感器具有設(shè)計(jì)靈活性，可以根據(jù)需要在EEPROM中調(diào)整，定制過(guò)濾0.0125勒克斯檢測(cè)(即明視光響應(yīng))，另外具有暗電流和溫度補(bǔ)償、最低每單位分辨率能耗，高速模式的I2C接口，在斷電時(shí)也不會(huì)影響總線工作。安森美半導(dǎo)體環(huán)境光傳感器包含數(shù)字輸出(如NOA1305)和模擬輸出(如NOA1212)。同樣可以采用的還有距離傳感器NOA2301、NOA2302及NOA3301。

3) LCD驅(qū)動(dòng)器

安森美半導(dǎo)體提供用于白家電的LCD段驅(qū)動(dòng)器，涵蓋從靜態(tài)到1/10占空比及點(diǎn)陣式驅(qū)動(dòng)器。LC79401KNE是支持圖形點(diǎn)陣液晶顯示的80輸出段(segment)驅(qū)動(dòng)器LSI，支持4位并行輸入，當(dāng)與組(common)驅(qū)動(dòng)器LC79430KNE配合使用時(shí)，可以驅(qū)動(dòng)大屏幕液晶面板。

4) 通訊互連

白家電之間的互連及通訊可通過(guò)無(wú)線(Zigbee或WiFi)或現(xiàn)有的電力線基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)。家庭的每個(gè)角落都有電源插座，這使得電力線成為了一個(gè)覆蓋極為廣泛的網(wǎng)絡(luò)。安森美半導(dǎo)體利用其先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)，推出的電力線載波(PLC)調(diào)制解調(diào)器及電力線驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品可以幫助客戶輕松構(gòu)建聯(lián)網(wǎng)型智能控制系統(tǒng)。

安森美半導(dǎo)體提供一系列領(lǐng)先擴(kuò)頻型頻移鍵控(S-FSK) PLC調(diào)制解調(diào)器，NCN49599、NCN49597基于ARM Cortex M0內(nèi)核MCU，同時(shí)支持AC及DC工作，每通道最大波特率達(dá)4.8k，支持Cenelec A、B、C及D波段，NCN49599內(nèi)部集成了功率放大器。AMIS49587，AMIS30585基于ARM7內(nèi)核MCU，僅支持AC工作，每通道最大波特率分別為2.4k和1.2k。這些窄帶PLC調(diào)制解調(diào)器嵌入了PHY+MAC，符合嚴(yán)格的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(FCC、CENELEC、IEC61334-5-1)，可在低壓和中壓網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。

安森美半導(dǎo)體的PLC驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品NCS5650是一款高效能、低失真的AB類驅(qū)動(dòng)器。NCS5650在關(guān)閉模式僅消耗150uA電流，在輸出電流為1.5A時(shí)，輸出電壓確保在任意輸入端以1.0V或更低的擺幅擺動(dòng)，確保在嚴(yán)格的環(huán)境中提供最優(yōu)的信噪比。

5) 保護(hù)

接地故障斷路器(GFCI)是針對(duì)北美地區(qū)法規(guī)要求的一種特殊保護(hù)設(shè)備，用于防止觸電事故風(fēng)險(xiǎn)， GFCI遵從UL943標(biāo)準(zhǔn)。安森美半導(dǎo)體的NCS37000 GFCI信號(hào)處理器，用于火線-中性-地線保護(hù)。只需極少的元器件以及一個(gè)低匝數(shù)比鐵氧體電流互感器，大幅減少了物料成本，專用DSP控制器提供最佳的有害負(fù)載抑制性能，自同步內(nèi)部振蕩器根據(jù)交流輸電線頻率調(diào)節(jié)，在50Hz及60Hz配電系統(tǒng)上都能達(dá)到全精度范圍。

圖8. 安森美半導(dǎo)體NCS37000 GFCI信號(hào)處理器應(yīng)用示圖 系統(tǒng)控制功能模塊

安森美半導(dǎo)體提供多種用于白家電控制的MCU產(chǎn)品，主要用于系統(tǒng)控制、LCD顯示屏控制以及小型電器系統(tǒng)的控制。日益增加的需求讓MCU產(chǎn)品集成度越來(lái)越高， 功耗要求也越來(lái)越嚴(yán)苛。以LC87F7932B為例，僅在RTC工作模式下提供0.45 μA的平均能耗，而在控制LCD顯示屏、RTC工作及間歇工作以檢測(cè)傳感器的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的情況下，總平均能耗僅為1.5 μA。

基于ARM Cortex內(nèi)核的32位MCU在白家電領(lǐng)域增長(zhǎng)也非常迅速，未來(lái)8位/16位將主導(dǎo)簡(jiǎn)單應(yīng)用，32位將主導(dǎo)復(fù)雜應(yīng)用。

圖9. 基于ARM Cortex-M3 32位MCU的空調(diào)室外機(jī)案例

安森美半導(dǎo)體提供的PLL時(shí)鐘合成器/產(chǎn)生器基于鎖相環(huán)技術(shù)，具有零PPM合成誤差，能提供低抖動(dòng)的高精度時(shí)鐘信號(hào)，支持-40℃至+85℃的工業(yè)溫度范圍，支持LVPECL、LVDS、HCSL、LVTTL/LVCMOS多種輸出接口。

安森美半導(dǎo)體提供容量從1kb至2Mb的EEPROM產(chǎn)品，能夠滿足1.8/1.7V至5.5V的寬Vcc工作電壓范圍，支持工業(yè)級(jí)和擴(kuò)展溫度范圍。

采用安森美半導(dǎo)體完備成熟的系統(tǒng)解決方案，將幫助白家電廠商更好地滿足終端消費(fèi)者需求，為市場(chǎng)提供安全可靠的白家電產(chǎn)品。安森美半導(dǎo)體擁有的龐大全球設(shè)計(jì)及應(yīng)用資源網(wǎng)絡(luò)，也將為客戶提供專業(yè)化的技術(shù)支持，為產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)提供助力。