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FIDES ABSOLUTE STANDBY ZERO
기존의 대기전력회로와의 차이점
COPYRIGHT This document was written by Jeong Yeonmoon. All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, or transmitted in any form by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, with out prior permission of Jeong Yeonmoon.
Internet of Thing과 BMS
전기제품에 대한 원격컨트롤을 위해서는 그 제품의 대기상태에 대한 소비전력을 최소화 할 수 있어야 가능해 집니다. 전기밥솥, 에어컨, TV등등 3페이지와 같은 모든 기기들에 대해서 1999년 부터 대기전력에 대한 규제를 IEC가 법규를 세워왔습니다. 기존의 유무선방식에서, 유선은 설치 및 가격이 문제가 되는 것이고, 무선은 무선단말기의 가격과 자체의 대기전력이 문제가 됩니다. 따라서, 그 핵심은 대기전력제어회로에 있습니다.
4
IEC62301 Household electrical appliances
Home Appliance기기의 대기전력을 0.5W이하로 제한하는 법령 IEC62301이 발효되었
고, 이에 대한 기술개발이 비용적 문제로 개발 생산이 어려운 상황.
미국의 일반 가정의 연간 대기 전력은 년간 소비전력의 7%정도로 0.5W규정을 지키
지 못하는 제품은 탄소세 8%를 과세하므로 제품의 가격 경쟁력을 잃게 된다.
IEC 62301 가전제품 적용
대기전력 법규현황
<SOURCE:http://greentechadvocates.com,2012/05/24>
US major appliance energy use
①
②
③
④
⑤
구분
Energy
use
(kwh/y)
Annual
Cost
($0.118/kwh)
Annual
emission
CO2(lbs)
①
Refrigerator 415 $ 49
506
(0.23ton)
②
DVR 275 $ 32
335
(0.15ton)
③
LCD TV 180 $ 21
219
(0.1ton)
④
Set-Top Box 171 $ 20
209
(0.1ton)
⑤
Light Bulb 17 $ 2
21
(0.01ton)
Total 1,058 $ 124 1,290
(0.59ton)
* 1.22 lbs of co2 emitted per kwh from natural gas * 1lbs = 0.000454 ton
주요 5개 가전의 연간 가구당 대기전력으로 낭비되는 전기비용은 $6.2<53kwh> 이고,
64lbs CO2 발생 : 미국의 전체 가구 적용시 연간 낭비되는 대기전력 비용은
7.8억$이고, 368만ton CO2 발생 <대기전력 : 총 전기사용량의 5% 적용 기준>
5
미국 가정용 주요가전 대기전력
대기전력 현황
HOW IT WORKS?
FIDES STAND BY
ZERO
REMOTE DATA PASS
6
JUST PLUG TO DESIGN ONE CHIP IN SMPS! AND OTHER’S ARE SAME. !!!
FIDES STANDBY 8PIN PACKAGE
TRAIC
FIDES STANDBY
RF COUPLER ISOLATION
7
Remote command
On/Off
Any load is OK!!!
Only 150uA at standby. Backup Cap
9
Key technology :
1. Reduced power consumption of Infra Red receiver 2. Isolated interfacing by RF coupled switching(replaced photo coupler) 3. Self recognize to power wakeup for no supplied battery power
Topology of Standby power Zero
제품(FIDES-STANDBY)
10
Iout_eff = Vin × 2π × fline × C
STANDBY ZERO SIMMULATION
대기전력절감반도체(FIDES-STANDBY IC)
Standby power IC Block
Standby Power 70uW at 230V/60Hz
특허비교
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공개번호 10-2012-0093709 출원인 : 삼성전자주식회사
상기 특허의 문제점은 다음과 같다. 1. 초기 C3전력이 공급되지 않은 상태에서 자기 복원 능력이 없다. 2. C1, C2에 의한 C3 및 관련 회로가 부하가 되므로,스탠바이 전력이 크게 늘어나는 문제점. (전력계산식 : Iout_eff = Vin × 2π × fline × C1)
기존 30mW Standby 반도체 >30mW미만으로 구성하기 위해서는
추가적으로 스탠바이 회로를 내부에 구성해야 하며, 현재 나와 있는 칩들은 30W
미만의 SMPS으로 제품적용에 문제가 있고 다른 기능의(모터, 오븐, 대형 모니터
등) 제품에 적용 할 수 없다.
Fairchild사 FAN104W 예제
STANDBY 회로추가 비용 및 설계 필요
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7. 기존 기술 비교
Ⅲ. 대기전력 현황
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TOSHIBA ECO CHIP 대기전력 차단 콘센트
타사 제품과의 차별성
- 모든 전자제품에 일괄적 적용 가능
- 대전력 관계없이 사용가능
- Free voltage
- 반도체(모듈)의 가격 저렴
- 모든 전자제품 적용 용이 (삽입 또는 설치)
• 가격고가 \40,000~50,000 • 대기전력 : 0.2W • 전용 리모콘으로 ON/OFF
• 대용량 Capacitor 충전하는데 5분소요, 대기전력0.13W
타사 대기전력 절감 제품
TOSHIBA ECO CHIP
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http://www.youtube.com/watch?v=kWlFbAoIZcc
http://www.itmedia.co.jp/lifestyle/articles/1111/24/news059.html
Toshiba ECO chip was foundry at ROHM. At the ECO mode can be sustaind 10hours and after recharge to supercap 3minuites 0.5W power charging. TOSHIBA ECO chip(BU75001) power consumption are 97uA.
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구분 사양 대기전력
TV 삼성전자
UN46F5400AF 0.1W
Display LG전자
19MB35DE 0.18W
DVD 파나소닉
DMP-BD79 0.1W
Computer ASUS
ET2400AG 1.14W
평균 0.38W
미국 DOE Energy STAR에 등록된 주요 가전제품 대기전력
-
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
TV Display DVD 컴퓨터 Total
상기 제품에 대하여 각 10,000대의 제품에 대하여 평균 0.38W와 0.02W를 비교하면
0.38W경우 대기전력이 15KW, 0.02W경우 0.8KW로서 19배의 절감 효과가 있으며,
상기 제품에 대하여 각 1억개 적용시 286MW vs 8MW로 원자력 300MW 건설 효과
4개 가전 대기전력 평균 0.38W vs 0.02w 비교
재품(FIDES-STANDBY) 개발 파급효과
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STANDBY ZERO+ADVANCED DIMMING APPLICATION
제품(FIDES-STANDBY)
20 20
전원 100V, 110V, 220V 공급 및 OFF후 측정 결과
“대기전력 0.026W”
“대기전력 0.006W”
FIDES-STANDBY 보드
“대기전력 0.01W”
“대기전력 0.025W”
전원 230V 공급 및 OFF후 측정 결과
제품 및 측정 결과
제품(FIDES-STANDBY)
22
35)
SM
C
1) GND1
26) ISO 2) VDD
9) VS1
36)
SVD
D
34)
SW
0
32)
SW
2
31)
LD
0
30)
LD
1
29)
LD
2
33)
SW
1
3) SVO
5) SVS
6) ACI
7) VDT
4) LPFO
10)
GN
DQ
11)
SM
L
12)
TS
13)
AD
0
14)
AD
1
15)
PS
16)
CK
17)
DA
19) 3M
21) ISS
22) TO
23) OINV
24) CDL
25) BP1
2.079mm 2.079mm
4Metal 2Poly (27layer) 0.35uM CMOS
8) VS0
18)
RW
20) SEP
27) GND1
4Metal 2Poly (27layer) 0.35uM CMOS
FIDES-P6 ES CHIPS
Process : 0.35um 5V CMOS Size : 2.07X2.07mm
Simply put, the FIDES-Power topologies are AC-DC SMPS IC’s combination is creating a devastating forceare of modern ac to dc
power conversions.
Any questions?
