光电烟雾传感器驱动电路及其驱动方法技术

一种光电烟雾传感器驱动电路及其驱动方法，用以驱动第一发光二极管，包括状态机、电荷发生检测单元、储能降压反馈单元、第一驱动单元；其中，状态机控制所述电荷发生检测单元的输出倍数，并控制所述第一驱动单元的第一驱动电流，以及控制电荷发生检测单元用来将电源的低电压，抬高到所述储能降压反馈单元所需的电压，能够实现输出电容无额外电能消耗，并以采用电荷发生检测单元以及储能降压反馈单元作为升压方案给第一发光二极管提供足够的电压和电流，同时电荷发生检测单元定期测量由储能降压反馈单元反馈的电压值来决定抬升电压持续的时间，补偿电容长期工作工作过程中的容量损耗，提高了烟雾传感器的工作时间。提高了烟雾传感器的工作时间。提高了烟雾传感器的工作时间。

【技术实现步骤摘要】
光电烟雾传感器驱动电路及其驱动方法


[0001]本专利技术是关于一种电路
，尤其涉及光电烟雾传感器驱动电路及其驱动方法。

技术介绍

[0002]烟雾报警装置广泛应用于楼宇、车间、公共交通、酒店、餐馆等有防火需求的场所。烟雾报警装置中，又以光电烟雾传感器的使用最为广泛，使用最为灵活。
[0003]光电烟雾传感器是通过测量发光发光二极管经过烟雾后的光线多少来判断是否发生了着火现象，不同的着火物质产生的烟雾种类不同，同时不同烟雾对不同波长光的散射能力也不同，这就要求光电传感器配备多个发光二极管, 每个发光二极管发射的波长不同，用于提高对不同烟雾的检测能力，目前比较常用的是采用波长跨度较大的两种发光二极管作为发光源用于检测。
[0004]由于部分波长发光二极管的驱动电压、电流较大，为保证发光二极管正常工作，烟雾报警装置会加入额外的电感升压型升压电源电路驱动发光二极管，势必会导致烟雾报警装置整体功耗的增加。烟雾报警装置一般采用电池供电，工作时间会有所缩短，如何有效的驱动发光二极管将是烟雾报警装置的研究课题。
[0005]现有的发光二极管驱动电路结构示意图，如图1所示，现有的发光二极管驱动电路100采用电感升压型升压电源电路驱动发光二极管。其包含：升压电路102、驱动电路104、逻辑控制器106、电池108以及发光二极管110。发光二极管110连接恒定参考电源VCC。升压电路102用于抬高电池108电压，以供发光二极管110工作使用；驱动电路104用于控制发光二极管110之驱动电流，同时控制发光二极管110的开启和关闭；逻辑控制器106用于控制驱动电路104。升压电路108工作需要电感L、第一反馈电阻R
up
和第二反馈电阻R
down
、输出电容C
bulk
。
[0006]在发光二极管110工作时，开启升压电路，逻辑控制器106控制驱动电路104点亮发光二极管110，在此过程中，会给升压输出电容C
bulk
进行充电。在发光二极管110不工作时，关闭升压电路102，逻辑控制器106控制驱动电路104关闭发光二极管110，在此过程中，C
bulk
上的电能会通过第一反馈电阻R
up
和第二反馈电阻R
down
进行泄放，在下次开启升压电路102时，C
bulk
上的电能会消耗完。
[0007]传统的光电烟雾传感器采用3.0V电池供电，对于需要高电压、大电流驱动的发光二极管，目前普遍采用电感升压型电源电路进行驱动。电感升压型升压电路存在自身工作的静态功耗，会导致功耗增加，缩短烟雾传感器工作时间。为降低功耗，目前在驱动多个发光二极管时，采用的是分时驱动，空闲时会将电感升压型升压电路关闭，由于存在额外的反馈电阻，升压输出电容上的电能将过多的泄放，当需要发光二极管启动时，升压重新开启，除了发光二极管消耗电能外，对升压输出电容充电也会消耗额外的电能，进一步增加了功耗，缩短烟雾传感器的工作时间。
[0008]有鉴于传统的光电烟雾传感器，其发光二极管驱动采用的是电感升压型升压电
源，其存在有静态功耗，以及输出电容消耗电能的问题功耗大，工作时间短等缺失。因此，本专利技术提供一种光电烟雾传感器驱动电路及其驱动方法，以降低功耗，增加工作时间，同时加入电压反馈机制解决了电容长期工作过程中的寿命降低问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的实施例提供一种光电烟雾传感器驱动电路及其驱动方法，能够解决消耗额外的电能，而缩短烟雾传感器的工作时间的问题以及电容长期工作过程中的寿命降低问题。
[0010]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：本专利技术实施例提供一种光电烟雾传感器驱动电路，用以驱动第一发光二极管，其特征在于，包括状态机、电荷发生检测单元、储能降压反馈单元、第一驱动单元；电荷发生检测单元，所述电荷发生检测单元的第一端与所述状态机连接；储能降压反馈单元，所述储能降压反馈单元的第一端与所述电荷发生检测单元的第二端连接，所述储能降压反馈单元的第二端与所述第一发光二极管的阳极连接，所述储能降压反馈单元的第三端与所述第一发光二极管的阴极连接；第一驱动单元，所述第一驱动单元的第一端与所述状态机的第二端连接，所述第一驱动单元的第二端与所述储能降压反馈单元的第四端连接；其中，电源与所述电荷发生检测单元连接，所述电源提供第一电压给所述电荷发生检测单元，所述状态机控制所述电荷发生检测单元的输出第二电压，并控制所述第一驱动单元的第一驱动电流，所述第二电压为所述第一电压之倍数，所述电荷发生检测单元用来将电源的所述第一电压抬高到所述储能降压反馈单元所需的所述第二电压，所述第一电压为低电压，所述第二电压为高电压，同时所述状态机控制所述电荷发生检测单元定期测量储能降压反馈单元反馈电压。
[0011]优选地，储能降压反馈单元包含储能降压反馈单元包含第一二极管、第一电阻、第二二极管、第二电阻、第一稳压二极管、第一电容、第一NMOS管以及第二电容，所述的第一二极管之一端与所述电荷发生检测单元以及所述第二二极管之一端连接，所述第一二极管之另一端与所述第一电阻之一端连接，所述第二二极管之另一端与所述第二电阻之一端以及第一稳压二极管之一端连接，所述第一电阻之另一端与所述第二电阻之另一端以及所述第一电容之一端连接，同时与所述第一发光二极管的阳极连接，所述第一稳压二极管之另一端与所述第一电容之另一端接地连接，所述第一NMOS管的漏极与第一发光二极管的阴极连接,所述第一NMOS管的栅极连接所述电源，所述第一NMOS管的源极与所述第二电容之一端以及与所述第一驱动单元连接，所述第二电容之另一端接地。
[0012]本专利技术实施例提供一种光电烟雾传感器驱动方法，其特征在于，所述光电烟雾传感器驱动方法，包括所述状态机执行以下步骤：(a)在所述第一发光二极管关闭期间，控制所述电荷发生检测单元开启一电荷发生检测单元工作时间，以第一电压对储能降压反馈单元进行充电，充电一充电时间；(b)判断满足所述充电时间后，控制所述电荷发生检测单元关闭；(c) 以所述电荷发生检测单元测量所述储能降压反馈单元之反馈电压；(d) 所述状态机判断所述反馈电压是否大于门限电压，且所述反馈电压大于所述门限电压(e)控制第一驱动单元控制所述第一发光二极管开启； 以及，(f)控制所述第一驱动单元关闭。优选地，在步骤(d) 判断所述反馈电压是否大于所述门限电压，且反馈电压小于所述门限电压
之后，更包含以下步骤：(d1)当所述状态机判断所述反馈电压小于门限电压时，控制所述电荷发生检测单元开启一增加时间；以及，(d2)控制所述电荷发生检测单元关闭一第一预定时间。在步骤(c2)之后，至步骤(c)。
[0013]优选地，所述第一电压为不小于三倍的电源电压。
[0014]优选地，在步骤(f) 之后，更包含：(g)停止间隔一第二预定时间；以及，回至步骤(a)。
[0015]优选地，步骤(e)更包含:控制所述第二驱动单元控制所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电烟雾传感器驱动电路，用以驱动第一发光二极管，其特征在于，包括状态机；电荷发生检测单元，所述电荷发生检测单元的第一端与所述状态机连接；储能降压反馈单元，所述储能降压反馈单元的第一端与所述电荷发生检测单元的第二端连接，所述储能降压反馈单元的第二端与所述第一发光二极管的阳极连接，所述储能降压反馈单元的第三端与所述第一发光二极管的阴极连接；第一驱动单元，所述第一驱动单元的第一端与所述状态机的第二端连接，所述第一驱动单元的第二端与所述储能降压反馈单元的第四端连接；其中，电源与所述电荷发生检测单元连接，所述电源提供第一电压给所述电荷发生检测单元，所述状态机控制所述电荷发生检测单元的输出第二电压，并控制所述第一驱动单元的第一驱动电流，所述第二电压为所述第一电压之倍数，所述电荷发生检测单元用来将电源的所述第一电压抬高到所述储能降压反馈单元所需的所述第二电压，所述第一电压为低电压，所述第二电压为高电压，同时所述状态机控制所述电荷发生检测单元定期测量储能降压反馈单元反馈电压。2.根据权利要求1所述的光电烟雾传感器驱动电路，其特征在于，所述储能降压反馈单元包含第一二极管、第一电阻、第二二极管、第二电阻、第一稳压二极管、第一电容、第一NMOS管以及第二电容，所述的第一二极管之一端与所述电荷发生检测单元以及所述第二二极管之一端连接，所述第一二极管之另一端与所述第一电阻之一端连接，所述第二二极管之另一端与所述第二电阻之一端以及第一稳压二极管之一端连接，所述第一电阻之另一端与所述第二电阻之另一端以及所述第一电容之一端连接，同时与所述第一发光二极管的阳极连接，所述第一稳压二极管之另一端与所述第一电容之另一端接地连接，所述第一NMOS管的漏极与第一发光二极管的阴极连接,所述第一NMOS管的栅极连接所述电源，所述第一NMOS管的源极与所述第二电容之一端以及与所述第一驱动单元连接，所述第二电容之另一端接地。3.根据权利要求1所述的光电烟雾传感器驱动电路，其特征在于，更包含：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭华，汪恒毅，朱海刚，方伟，
申请(专利权)人：浙江芯昇电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：