一种基本的烟雾探测器 IC 是 NXP(飞思卡尔)MC145010,它是一种 16 引脚 CMOS 器件(图 1)。其可变增益光电放大器允许直接连接到用作 IR 检测器的光电二极管。在待机状态下,低电源检测电路使用来自 LED 引脚的脉冲负载电流进行定期检查。跳变点使用两个外部电阻器设置。MC145010 的电源可以是标准的 9V 电池,因为它的工作电压为 6 至 12V,平均电源电流仅为 12μA。 bb40431de2344e13b78f2e0e5882e57a~noop.image?_iz=58558&from=article.jpg
图 1:NXP MC145010

光电烟雾探测器 IC 包括一个可变增益放大器 (VGA),以适应光信号的宽动态范围。
LED 发射器、光电传感器和其他功能的要求意味着该 IC 还需要其他无源元件(图 2)。例如,两个外部电容器决定增益设置。IC 在大部分待机状态下选择低增益,在局部烟雾条件下选择中增益,在按钮启动测试期间使用高增益。在待机期间,特殊监控电路会定期检查腔室灵敏度是否下降并使用高增益。
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图 2:NXP MC145010

由于 LED 和光电探测器的特性,以及其他需要根据具体情况进行调整和匹配的电路变量,使用分立的外部组件来实现灵活性。




先进的光电烟雾探测器 Renesas RAA239101 (图 3)。RAA239101 提供了一个驱动器,该驱动器可以在两个 LED 之间切换,以通过 DAC 控制的可调电流为烟雾检测 LED 发射器提供脉冲。两个使用 ADC 具有可编程增益放大的光电二极管接收器通道允许通过感测从检测室中的任何烟雾散射的 LED 光来检测烟雾。
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图 3:瑞萨电子 RAA239101 可以驱动两个不同波长的 LED,从而提高粒子检测的可信度。

当与微控制器、光电发射器/探测器、喇叭和外部组件结合使用时,它就形成了一个完整的烟雾探测器(图 4)。该 IC 采用 3 V 至 5 V 或 9 V 电池供电,并具有一个内部 LDO,可为微控制器供电。电池检查功能可以在电池电量低时发出警报。
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图 4:瑞萨电子 RAA239101 的另一个特点是易于连接到本地微控制器以实现更高级别的功能。


电离检测器 IC 怎么样?
它们似乎与光电的没有太大区别。在这两种情况下,IC 都需要检测电流的流动。Allegro Microsystems A5367 是一种低电流 BiCMOS 电路,提供电离型烟雾探测器所需的所有功能(图 5)。有线网络功能允许多达 125 个单元相互连接,因此如果任何单元感应到烟雾,所有单元也会发出警报。此外,还结合了特殊功能,以方便完成烟雾探测器的校准和测试。美国保险商实验室认可该设备用于符合标准 UL217 或 UL268 的烟雾报警器。
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图 5:Allegro Microsystems 的 A5367 专为电离型检测而设计,但其整体电路与光电设计非常相似,只是不需要 LED 驱动器。(图片:快板微系统)
它包括一个压电喇叭驱动器、用于检测器输入的电气“保护”输出(一种模拟电路技术)、用于低电量的脉冲测试、上电复位 (POR)、内部电池反接保护、定时器(静音)模式启用一个降低的灵敏度周期,并内置滞后,以减少误触发。内部振荡器和定时电路通过将设备断电 1.66 秒并在仅 10 毫秒内感应烟雾(图 6) ,将待机功耗保持在最低水平。每 24 次开关循环,检查一次电池电量不足的情况。
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图 6:A5367 具有将功耗和误报降至最低并增强连续自检的功能。(图片:快板微系统)