紅外感應式燈控芯片PT8A2621及其應用
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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(guī)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(jié)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(wěn)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1 PT8A2621的引腳功能
| 引腳號 | 名 稱 | 功 能 描 述 |
| 1 | GND | 地端 |
| 2 | RELAY | 繼電器驅動輸出端，輸出為高時有效 |
| 3 | OSCD | 輸出定時振蕩器外接RC端，通過RC調節(jié)輸出驅動繼電器的持續(xù)時間 |
| 4 | OSCS | 系統(tǒng)振蕩器外接RC端，用于設置系統(tǒng)工作頻率，其額定頻率為16kHz |
| 5 | ZC | 交流（AC）過零檢測端，內端施密特觸發(fā)器 |
| 6 | CDS | CDS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 |
| 7 | MODE | 工作模式選擇輸入端。接至Vcc，2腳輸出保護為ON；接地時為OFF；開路時為AUTO |
| 8 | Vcc | 電源端，5V |
| 9 | VEE | 內部穩(wěn)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 | 第一級動放輸出端 |
| 14 | OP2P | 第二級運放的同相輸入端 |
| 15 | OP2N | 第二級動放的反相輸入端 |
| 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、由人體運動引起的功率變化轉變?yōu)殡妷鹤兓?。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(wěn)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(wěn)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(fā)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(fā)包含下面三種情況：第一是在兩秒內多于３次觸發(fā)時；第二是有一個觸發(fā)信號，但脈寬大于３４０ｍｓ時；第三是在２ｓ內有２次觸發(fā)，其中一個脈寬大于１６０ｍｓ時。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2 MODE引腳的接法
| MODE引腳接至的位置 | 工作模式 |
| Vcc | ON |
| GND | OFF |
| 開路 | AUTO |
３．３ ＯＳＣＳ和ＯＳＣＤ
通過ＯＳＣＳ引腳外接的ＲＣ電路可產生１６ｋＨｚ的系統(tǒng)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。
３．４ ＣＤＳ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(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，ＰＩＲ的有效觸發(fā)才能使ＲＥＬＡＹ腳輸出為高，也就是說，ＣＤＳ控制的目的是為了區(qū)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(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3 PT8A2621的典型應用電路
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(wěn)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(jié)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。
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