煙霧探測(cè)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種煙霧探測(cè)器，特別涉及一種低功耗的光電式煙霧探測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]參照?qǐng)D1，為現(xiàn)有技術(shù)中煙霧探測(cè)器的基本結(jié)構(gòu)圖。其中的控制電路每隔固定時(shí)間(例如，10秒)啟動(dòng)發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路輸出電平使得功率管Ql導(dǎo)通，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)光管Dl發(fā)光(例如，可以是紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光)。接收管DO接收煙霧探測(cè)腔中的散射光，其產(chǎn)生的光電流由電流探測(cè)電路(該電路可以有部分器件及電路位于芯片之外)接收并放大，然后送給報(bào)警判斷電路。
[0003]如果煙霧探測(cè)腔中有煙霧顆粒，接收管DO接收到的紅外光就多，產(chǎn)生的光電流就大。當(dāng)煙霧顆粒濃度達(dá)到一定程度時(shí)，即產(chǎn)生的光電流超過一定的閾值時(shí)，報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路啟動(dòng)，發(fā)出相應(yīng)的聲、光、電的報(bào)警信號(hào)。
[0004]該電路的所有電路都工作在9V電壓VCC下，其特點(diǎn)是，當(dāng)發(fā)光管Dl發(fā)光時(shí)，壓降大部份落在電阻Re和功率管Ql上，因此其驅(qū)動(dòng)的效率非常低。例如，當(dāng)發(fā)光管Dl發(fā)光時(shí)，所在通路的壓降為:VRe+Vce_Ql+Von_Dl = 9V，其中的 Vce_Ql+Von_Dl 約為 7.5V，Von_Dl 約為1.5V，因此，其驅(qū)動(dòng)的效率只有17%。
[0005]該煙霧探測(cè)器在待機(jī)時(shí)，該電路的總電流約為4?7uA。其中，發(fā)光管Dl的平均電流為(200mA?400mA) *100uS/10S = 2?4uA，其他電路的待機(jī)電流的總和為3?5uA。因此，發(fā)光管Dl的平均電流與其他電路所需電流的總和相當(dāng)。如果使用一顆270mAH的普通碳性電池供電，則這個(gè)煙霧探測(cè)器大約可以用3年。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了使得煙霧探測(cè)器的功耗更低，本實(shí)用新型提供了一種煙霧探測(cè)器，包括發(fā)光管、以及發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路，還包括串聯(lián)連接在所述發(fā)光管與地之間的電容器，所述電容器與所述煙霧探測(cè)器的芯片中的至少一個(gè)模塊電連接，以對(duì)所述至少一個(gè)模塊供電。
[0007]進(jìn)一步地，還包括由所述發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路控制其通斷的第一開關(guān)，所述第一開關(guān)串聯(lián)連接在所述發(fā)光管與電源之間，所述發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路位于所述發(fā)光管的靠近所述電源的一側(cè)。
[0008]進(jìn)一步地，還包括低壓電源充電電路和充電控制電路，當(dāng)所述充電控制電路檢測(cè)到所述電容器的電壓低于第一閾值電壓時(shí)，所述充電控制電路控制所述低壓電源充電電路開始對(duì)所述電容器充電。優(yōu)選地，所述低壓電源充電電路包括串聯(lián)連接在所述電源與所述電容器之間的第二開關(guān)；所述充電控制電路包括第一電壓比較器，其兩個(gè)輸入端分別連接所述第一閾值電壓和所述電容器的電壓，其輸出端與所述第二開關(guān)電連接，用于控制所述第二開關(guān)的通斷。
[0009]進(jìn)一步地，還包括低壓電源放電電路和放電控制電路，當(dāng)所述放電控制電路檢測(cè)到所述電容器的電壓高于第二閾值電壓時(shí)，所述放電控制電路控制所述低壓電源放電電路開始對(duì)所述電容器放電。優(yōu)選地，所述低壓電源放電電路包括串聯(lián)連接的第三開關(guān)和電阻器，所述低壓電源放電電路的一端連接到所述電容器的正極，另一端接地；所述放電控制電路包括第二電壓比較器，其兩個(gè)輸入端分別連接所述電容器的電壓和所述第二閾值電壓，其輸出端與所述第三開關(guān)電連接，用于控制所述第三開關(guān)的通斷。
[0010]本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器，將發(fā)光管浪費(fèi)的功率收集起來，提供給其他電路使用，從而大幅地減少總電流，延長煙霧探測(cè)器的使用壽命。
【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的煙霧探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器的優(yōu)選的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0014]參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器，包括發(fā)光管Dl以及發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路，還包括串聯(lián)連接在發(fā)光管Dl與地之間的電容器Cpower，電容器Cpower與煙霧探測(cè)器的芯片中的至少一個(gè)模塊電連接，以對(duì)該至少一個(gè)模塊供電。發(fā)光管Dl流出的電流由電容器Cpower收集并存儲(chǔ)起來，同時(shí)Cpower作為低壓電源VDD_L0W給控制電路、電流探測(cè)電路、報(bào)警判斷電路、以及其他監(jiān)測(cè)電路供電。低壓電源VDD_L0W的大小由芯片所用工藝決定，一般為1.8?3.3V。
[0015]該煙霧探測(cè)器還包括由發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路控制其通斷的第一開關(guān)SI，第一開關(guān)SI串聯(lián)連接在發(fā)光管Dl與電源VCC之間。該發(fā)光管Dl的驅(qū)動(dòng)方式為，控制電路每隔固定時(shí)間開啟發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路控制第一開關(guān)SI開啟，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)光管Dl發(fā)光。本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器與現(xiàn)有技術(shù)相比，省去了功率管Ql和電阻Re，節(jié)省了外圍器件的成本和空間，并提高了產(chǎn)品的可靠性；并且，本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器，在芯片內(nèi)部產(chǎn)生發(fā)光管Dl的驅(qū)動(dòng)電流，提高了精度，以便于溫度補(bǔ)償和光電老化補(bǔ)償。
[0016]特別地，發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路位于發(fā)光管Dl的靠近電源VCC的一側(cè)?，F(xiàn)有技術(shù)中發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路位于發(fā)光管Dl的靠近地的一側(cè)，如圖1所示；而在本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器中，發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路位于發(fā)光管Dl的靠近電源VCC的一側(cè)，如圖2所示。發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路的位置改為近電源側(cè)之后，便于在近地的一側(cè)插入電容器Cpower來收集流過發(fā)光管Dl的電流，如果發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路仍然在靠近地的一側(cè)，則插入的電容器Cpower只能相對(duì)于電源充電，則會(huì)導(dǎo)致此時(shí)控制電路的地是浮動(dòng)的地，電路和工藝較難實(shí)現(xiàn)。
[0017]為了便于控制電容器Cpower形成的低壓電源VDD_L0W的電壓，該煙霧探測(cè)器還包括低壓電源充電電路和充電控制電路、以及低壓電源放電電路和放電控制電路。
[0018]參照?qǐng)D2，低壓電源充電電路包括串聯(lián)連接在電源VCC與電容器Cpower之間的第二開關(guān)S2。充電控制電路包括第一電壓比較器，其兩個(gè)輸入端分別連接第一閾值電壓和低壓電源的電壓VDD_L0W，其輸出端與第二開關(guān)S2電連接，用于控制第二開關(guān)S2的通斷。當(dāng)充電控制電路檢測(cè)到低壓電源的電壓VDD_L0W低于第一閾值電壓時(shí)，充電控制電路控制第二開關(guān)S2開啟以對(duì)電容器Cpower充電。
[0019]低壓電源放電電路包括串聯(lián)連接的第三開關(guān)S3和電阻器Rd，第三開關(guān)S3未與電阻器Rd連接的一端連接到電容器Cpower的正極，電阻器Rd未與第三開關(guān)S3連接的一端接地。放電控制電路包括第二電壓比較器，其兩個(gè)輸入端分別連接低壓電源的電壓VDD_L0W和第二閾值電壓，其輸出端與第三開關(guān)S3電連接，用于控制第三開關(guān)S3的通斷。當(dāng)放電控制電路檢測(cè)到低壓電源的電壓VDD_L0W高于第二閾值電壓時(shí)，放電控制電路控制第三開關(guān)S3開啟以對(duì)電容器Cpower放電。
[0020]上述的充電控制電路和放電控制電路可以分別為兩個(gè)實(shí)體電路，也可以是一個(gè)實(shí)體電路，例如，如圖2所示，可以是一個(gè)低壓電源控制電路。
[0021]以下參照?qǐng)D2詳細(xì)說明該煙霧探測(cè)器的工作過程。
[0022]過程一:當(dāng)該煙霧探測(cè)器上電時(shí)，充電控制電路控制第二開關(guān)S2開啟，放電控制電路控制第三開關(guān)S3關(guān)閉，此時(shí)，通過IIRED對(duì)電容器Cpower進(jìn)行充電，使得低壓電源VDD_L0W充電至需要的電壓。其中，IIRED可以是復(fù)用的發(fā)光管Dl的驅(qū)動(dòng)電流源、電阻或者短路線等。當(dāng)?shù)蛪弘娫碫DD_L0W穩(wěn)定后，芯片就可以進(jìn)行煙霧探測(cè)和監(jiān)測(cè)工作了，即進(jìn)行過程二。
[0023]過程二:當(dāng)該煙霧探測(cè)器進(jìn)行煙霧探測(cè)時(shí)，電容器Cpower收集流過發(fā)光管Dl的電流，提高低壓電源的電壓VDD_L0W。如果低壓電源的電壓VDD_L0W太高，放電控制電路會(huì)控制第三開關(guān)S3開啟，把過多的電荷放掉，以降低低壓電源的電壓VDD_L0W。
[0024]過程三:在沒有進(jìn)行煙霧探測(cè)時(shí)，如果低壓電源的電壓VDD_L0W過低，充電控制電路控制第二開關(guān)S2開啟，給電容器Cpower充電，補(bǔ)充電量以提高低壓電源的電壓VDD_L0W。
[0025]本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器，將發(fā)光管浪費(fèi)的功率收集起來，提供給其他電路使用，由于復(fù)用了發(fā)光管的驅(qū)動(dòng)電流，從而使得系統(tǒng)的總電流減小了 30%?50%，從而進(jìn)一步增加了電池的使用時(shí)間，延長了煙霧探測(cè)器的使用壽命。
[0026]以上【具體實(shí)施方式】僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式，不能用于限定本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這些修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙霧探測(cè)器，包括發(fā)光管、以及發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括串聯(lián)連接在所述發(fā)光管與地之間的電容器，所述電容器與所述煙霧探測(cè)器的芯片中的至少一個(gè)模塊電連接，以對(duì)所述至少一個(gè)模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧探測(cè)器，其特征在于，還包括由所述發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路控制其通斷的第一開關(guān)，所述第一開關(guān)串聯(lián)連接在所述發(fā)光管與電源之間，所述發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路位于所述發(fā)光管的靠近所述電源的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙霧探測(cè)器，其特征在于，還包括低壓電源充電電路和充電控制電路，當(dāng)所述充電控制電路檢測(cè)到所述電容器的電壓低于第一閾值電壓時(shí)，所述充電控制電路控制所述低壓電源充電電路開始對(duì)所述電容器充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙霧探測(cè)器，其特征在于， 所述低壓電源充電電路包括串聯(lián)連接在所述電源與所述電容器之間的第二開關(guān)； 所述充電控制電路包括第一電壓比較器，其兩個(gè)輸入端分別連接所述第一閾值電壓和所述電容器的電壓，其輸出端與所述第二開關(guān)電連接，用于控制所述第二開關(guān)的通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙霧探測(cè)器，其特征在于，還包括低壓電源放電電路和放電控制電路，當(dāng)所述放電控制電路檢測(cè)到所述電容器的電壓高于第二閾值電壓時(shí)，所述放電控制電路控制所述低壓電源放電電路開始對(duì)所述電容器放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙霧探測(cè)器，其特征在于， 所述低壓電源放電電路包括串聯(lián)連接的第三開關(guān)和電阻器，所述低壓電源放電電路的一端連接到所述電容器的正極，另一端接地； 所述放電控制電路包括第二電壓比較器，其兩個(gè)輸入端分別連接所述電容器的電壓和所述第二閾值電壓，其輸出端與所述第三開關(guān)電連接，用于控制所述第三開關(guān)的通斷。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種煙霧探測(cè)器，包括發(fā)光管、以及發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括串聯(lián)連接在所述發(fā)光管與地之間的電容器，所述電容器與所述煙霧探測(cè)器的芯片中的至少一個(gè)模塊電連接，以對(duì)所述至少一個(gè)模塊供電。本實(shí)用新型的煙霧探測(cè)器，將發(fā)光管浪費(fèi)的功率收集起來，提供給其他電路使用，從而大幅地減少總電流，延長煙霧探測(cè)器的使用壽命。
【IPC分類】G08B17-107
【公開號(hào)】CN204315027
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420869673
【發(fā)明人】劉偉吉
【申請(qǐng)人】上海貝嶺股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日