紅外感應式燈控芯片應用論文

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摘要：介紹了具有紅外感應的燈控芯片PT8A2621的主要特點、引腳功能、內部結構和工作原理，同時對PT8A2621的具體應用操作作了較詳細的闡述。最后給出了它的典型應用電路。

關鍵詞：燈控；紅外；override控制；PIR

1概述

PT8A2621是PT公司生產的一種采用CMOS技術制作的大規模集成電路芯片LSI，主要用于紅外感應式運動人體的燈控方面。其輸出采用繼電器控制方式，可廣泛用于走廊、櫥房、庭院、會議室、倉庫、貨棧的節能照明以及其它應用領域。

PT8A2621的主要特點如下：

●內含兩級運算放大器，可用于放大信號和濾除噪聲干擾；

●片內具有穩壓電源，可輸出3．6V電壓；

●有三種可控工作模式：ON／AUTO／OFF；

●輸出電平適于繼電器控制方式；

●可采用越權override控制功能；

●當過零檢測ZC端信號消失超過3秒時，芯片自動復位；

PT8A2621芯片有16腳DIP或SOP兩種封裝形式。

2引腳功能

PT8A2621的引腳功能如表1所列。

表1PT8A2621的引腳功能

引腳號名稱功能描述

1GND地端

2RELAY繼電器驅動輸出端，輸出為高時有效

3OSCD輸出定時振蕩器外接RC端，通過RC調節輸出驅動繼電器的持續時間

4OSCS系統振蕩器外接RC端，用于設置系統工作頻率，其額定頻率為16kHz

5ZC交流（AC）過零檢測端，內端施密特觸發器

6CDSCDS控制輸入端，通過檢測光敏電阻端電壓來判別是白天還是夜晚

7MODE工作模式選擇輸入端。接至Vcc，2腳輸出保護為ON；接地時為OFF；開路時為AUTO

8Vcc電源端，5V

9VEE內部穩壓器輸出端，輸出電壓3.6V，連接PIR（精密紅外跟蹤）傳感器

10RST芯片RESET輸入端，低有效

11OP1P第一級運放同相輸入端，可直接連接到PIR傳感器的輸出

12OP1N第一級運放反相輸入端

13OP1O第一級動放輸出端

14OP2P第二級運放的同相輸入端

15OP2N第二級動放的反相輸入端

16OP2O第二級運放的輸出端

3工作原理

PT8A2621的內部電路框圖如圖1所示，各部分電路的功能如下：

3．1輸入放大濾波和比較電路

該器件中的PIR傳感器可將檢測到的、由人體運動引起的功率變化轉變為電壓變化。該電壓經運放OP1和OP2放大濾波后進入比較器電路，和設置的閥值VTH＝2．05VVTL＝1．55V進行比較，比較器的輸入輸出波形關系如圖2所示。

PIR傳感器的電源由芯片內部的一個穩壓器供給，VEE端的電壓為3．6V，具有4mA的負載能力。另外，芯片內部穩壓器還可為運放OP2同相端提供1．8V的電壓。

3．2工作模式的選擇

PT8A2621有ON、AUTO和OFF三種工作模式可供選擇。

在ON模式，輸出端RELAY引腳一直為高，從而為繼電器提供驅動電壓。在OFF模式，RELAY引腳一直為低電平。在AUTO模式，RELAY引腳輸出通常為低，只有當PIR輸入信號為有效觸發時，才在一定時間內由OSCD引腳外接的RC值確定輸出高電平，然后返回OFF模式。

PIR的有效觸發包含下面三種情況：第一是在兩秒內多于3次觸發時；第二是有一個觸發信號，但脈寬大于340ms時；第三是在2s內有2次觸發，其中一個脈寬大于160ms時。但PIR的有效觸發能否使引腳RELAY輸出為高，還得受諸如CDS引腳電平等控制條件的限制參見圖2。

芯片的三種工作模式可通過改變MODE引腳的接法來實現。表2給出了相應的接法。

表2MODE引腳的接法

MODE引腳接至的位置工作模式

VccON

GNDOFF

開路AUTO

3．3OSCS和OSCD

通過OSCS引腳外接的RC電路可產生16kHz的系統頻率，該頻率經計數分頻后加于控制電路，同時還可用于控制延遲電路的工作。

而延遲振蕩則通過OSCD引腳外接的RC電路來獲得從AUTO模式轉換為ON模式的接通時間。

3．4CDS控制

如果將CDS引腳通過一光敏電阻器連接到地。那么，在白天有光照時，CDS引腳為低電平；而在夜晚缺少光照時，CDS引腳為高電平。由于CDS引腳內接有施密特觸發器，因此，可用于控制使能PIR的有效觸發，即當CDS引腳為高時，PIR的有效觸發才能使RELAY腳輸出為高，也就是說，CDS控制的目的是為了區別白天和夜晚，從而使白天控制燈不會點亮。CDS引腳的高電平必須大于5秒才具有使能作用。若不用CDS控制，可將CDS引腳接至VCC。

3．5上電初始化和RESET

PT8A2621芯片的上電初始化時間為40sRST引腳開路，若RST引腳接一外電容CRST到地，可以延長芯片上電初始化時間。在上電初始化時間內，PIR觸發被禁止。

3．6ZC控制

由于PT8A2621的ZC引腳內接施密特電路，因而可對ZC引腳的輸入信號進行過零檢測。若ZC信號消失大于3s，芯片將重新初始化，初始化時間為40s，此時RST引腳的外接電容對其沒有影響。

圖3PT8A2621的典型應用電路

3．7越權控制override

PT8A2621芯片同時具有越權控制功能。所謂越權控制是指通過切換電源開關在3s內切換電源開關兩次來改變芯片工作模式的控制功能。當芯片工作于AUTO模式時：若進行越權控制，則芯片可從AUTO模式轉向ON模式，此時若再進行越權控制，則芯片又將返回AUTO模式；若ON模式不再出現越權控制，則芯片在ON模式工作8小時后自動返回AUTO模式。越權控制是通過ZC引腳的輸入信號來實現的。

4應用

PT8A2621的典型應用電路如圖3所示。圖中，S1開關可以用作越權控制，芯片的VCC電壓通過整流穩壓電路提供，繼電器J1用于燈控，電路的其它部分功能前面已經說明，這里不再贅述。

由于PT8A2621芯片的控制功能較多，除圖3所示的節能燈控外，也可以用來設計一個紅外報警器。此外，工作在AUTO模式時，也可以用越權控制功能對多個燈進行同開同關的控制。