紅外感應式燈控芯片PT8A2621及其應用
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關(guān)鍵詞：燈控；紅外；override控制；PIR
１ 概述
ＰＴ８Ａ２６２１是ＰＴ公司生產(chǎn)的一種采用ＣＭＯＳ技術(shù)制作的大規模集成電路芯片?ＬＳＩ?，主要用于紅外感應式運動(dòng)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(huì )議室、倉庫、貨棧的節能照明以及其它應用領(lǐng)域。
ＰＴ８Ａ２６２１的主要特點(diǎn)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(guò)零檢測?ＺＣ?端信號消失超過(guò)３秒時(shí)，芯片自動(dòng)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1 PT8A2621的引腳功能
| 引腳號 | 名 稱(chēng) | 功 能 描 述 |
| 1 | GND | 地端 |
| 2 | RELAY | 繼電器驅動(dòng)輸出端，輸出為高時(shí)有效 |
| 3 | OSCD | 輸出定時(shí)振蕩器外接RC端，通過(guò)RC調節輸出驅動(dòng)繼電器的持續時(shí)間 |
| 4 | OSCS | 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 |
| 5 | ZC | 交流（AC）過(guò)零檢測端，內端施密特觸發(fā)器 |
| 6 | CDS | CDS控制輸入端，通過(guò)檢測光敏電阻端電壓來(lái)判別是白天還是夜晚 |
| 7 | MODE | 工作模式選擇輸入端。接至Vcc，2腳輸出保護為ON；接地時(shí)為OFF；開(kāi)路時(shí)為AUTO |
| 8 | Vcc | 電源端，5V |
| 9 | VEE | 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 |
| 10 | RST | 芯片RESET輸入端，低有效 |
| 11 | OP1P | 第一級運放同相輸入端，可直接連接到PIR傳感器的輸出 |
| 12 | OP1N | 第一級運放反相輸入端 |
| 13 | OP1O | 第一級動(dòng)放輸出端 |
| 14 | OP2P | 第二級運放的同相輸入端 |
| 15 | OP2N | 第二級動(dòng)放的反相輸入端 |
| 16 | OP2O | 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(dòng)引起的功率變化轉變?yōu)殡妷鹤兓?。該電壓?jīng)運放ＯＰ１和ＯＰ２放大濾波后進(jìn)入比較器電路，和設置的閥值?ＶＴＨ＝２．０５Ｖ?ＶＴＬ＝１．５５Ｖ?進(jìn)行比較，比較器的輸入輸出波形關(guān)系如圖２所示。
ＰＩＲ傳感器的電源由芯片內部的一個(gè)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(dòng)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(fā)時(shí)，才在一定時(shí)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(fā)包含下面三種情況：第一是在兩秒內多于３次觸發(fā)時(shí)；第二是有一個(gè)觸發(fā)信號，但脈寬大于３４０ｍｓ時(shí)；第三是在２ｓ內有２次觸發(fā)，其中一個(gè)脈寬大于１６０ｍｓ時(shí)。但ＰＩＲ的有效觸發(fā)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(jiàn)圖２?。
芯片的三種工作模式可通過(guò)改變ＭＯＤＥ引腳的接法來(lái)實(shí)現。表２給出了相應的接法。
表2 MODE引腳的接法
| MODE引腳接至的位置 | 工作模式 |
| Vcc | ON |
| GND | OFF |
| 開(kāi)路 | AUTO |
３．３ ＯＳＣＳ和ＯＳＣＤ
通過(guò)ＯＳＣＳ引腳外接的ＲＣ電路可產(chǎn)生１６ｋＨｚ的系統頻率，該頻率經(jīng)計數分頻后加于控制電路，同時(shí)還可用于控制延遲電路的工作。
而延遲振蕩則通過(guò)ＯＳＣＤ引腳外接的ＲＣ電路來(lái)獲得從ＡＵＴＯ模式轉換為ＯＮ模式的接通時(shí)間。
３．４ ＣＤＳ控制
如果將ＣＤＳ引腳通過(guò)一光敏電阻器連接到地。那么，在白天有光照時(shí)，ＣＤＳ引腳為低電平；而在夜晚缺少光照時(shí)，ＣＤＳ引腳為高電平。由于ＣＤＳ引腳內接有施密特觸發(fā)器，因此，可用于控制使能ＰＩＲ的有效觸發(fā)，即當ＣＤＳ引腳為高時(shí)，ＰＩＲ的有效觸發(fā)才能使ＲＥＬＡＹ腳輸出為高，也就是說(shuō)，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(huì )點(diǎn)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(shí)間為４０ｓ?ＲＳＴ引腳開(kāi)路?，若ＲＳＴ引腳接一外電容ＣＲＳＴ到地，可以延長(cháng)芯片上電初始化時(shí)間。在上電初始化時(shí)間內，ＰＩＲ觸發(fā)被禁止。
３．６ ＺＣ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(jìn)行過(guò)零檢測。若ＺＣ信號消失大于３ｓ，芯片將重新初始化，初始化時(shí)間為４０ｓ，此時(shí)ＲＳＴ引腳的外接電容對其沒(méi)有影響。
圖3 PT8A2621的典型應用電路
ＰＴ８Ａ２６２１芯片同時(shí)具有越權控制功能。所謂越權控制是指通過(guò)切換電源開(kāi)關(guān)?在３ｓ內切換電源開(kāi)關(guān)兩次?來(lái)改變芯片工作模式的控制功能。當芯片工作于ＡＵＴＯ模式時(shí)：若進(jìn)行越權控制，則芯片可從ＡＵＴＯ模式轉向ＯＮ模式，此時(shí)若再進(jìn)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(shí)后自動(dòng)返回ＡＵＴＯ模式。越權控制是通過(guò)ＺＣ引腳的輸入信號來(lái)實(shí)現的。
４ 應用
ＰＴ８Ａ２６２１的典型應用電路如圖３所示。圖中，Ｓ１開(kāi)關(guān)可以用作越權控制，芯片的ＶＣＣ電壓通過(guò)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(jīng)說(shuō)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(lái)設計一個(gè)紅外報警器。此外，工作在ＡＵＴＯ模式時(shí)，也可以用越權控制功能對多個(gè)燈進(jìn)行同開(kāi)同關(guān)的控制。
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