[发明专利]烟雾探测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟雾探测器，特别涉及一种低功耗的光电式烟雾探测器。

背景技术

参照图1，为现有技术中烟雾探测器的基本结构图。其中的控制电路每隔固定时间(例如，10秒)启动发光管驱动电路，发光管驱动电路输出电平使得功率管Q1导通，从而驱动发光管D1发光(例如，可以是红外发光管发出红外光)。接收管D0接收烟雾探测腔中的散射光，其产生的光电流由电流探测电路(该电路可以有部分器件及电路位于芯片之外)接收并放大，然后送给报警判断电路。

如果烟雾探测腔中有烟雾颗粒，接收管D0接收到的红外光就多，产生的光电流就大。当烟雾颗粒浓度达到一定程度时，即产生的光电流超过一定的阈值时，报警驱动电路启动，发出相应的声、光、电的报警信号。

该电路的所有电路都工作在9V电压VCC下，其特点是，当发光管D1发光时，压降大部份落在电阻Re和功率管Q1上，因此其驱动的效率非常低。例如，当发光管D1发光时，所在通路的压降为：VRe+Vce_Q1+Von_D1＝9V，其中的Vce_Q1+Von_D1约为7.5V，Von_D1约为1.5V，因此，其驱动的效率只有17％。

该烟雾探测器在待机时，该电路的总电流约为4～7uA。其中，发光管D1的平均电流为(200mA～400mA)*100uS/10S＝2～4uA，其他电路的待机电流的总和为3～5uA。因此，发光管D1的平均电流与其他电路所需电流的总和相当。如果使用一颗270mAH的普通碳性电池供电，则这个烟雾探测器大约可以用3年。

发明内容

为了使得烟雾探测器的功耗更低，本发明提供了一种烟雾探测器，包括发光管、以及发光管驱动电路，还包括串联连接在所述发光管与地之间的电容器，所述电容器与所述烟雾探测器的芯片中的至少一个模块电连接，以对所述至少一个模块供电。

进一步地，还包括由所述发光管驱动电路控制其通断的第一开关，所述第一开关串联连接在所述发光管与电源之间，所述发光管驱动电路位于所述发光管的靠近所述电源的一侧。

进一步地，还包括低压电源充电电路和充电控制电路，当所述充电控制电路检测到所述电容器的电压低于第一阈值电压时，所述充电控制电路控制所述低压电源充电电路开始对所述电容器充电。优选地，所述低压电源充电电路包括串联连接在所述电源与所述电容器之间的第二开关；所述充电控制电路包括第一电压比较器，其两个输入端分别连接所述第一阈值电压和所述电容器的电压，其输出端与所述第二开关电连接，用于控制所述第二开关的通断。

进一步地，还包括低压电源放电电路和放电控制电路，当所述放电控制电路检测到所述电容器的电压高于第二阈值电压时，所述放电控制电路控制所述低压电源放电电路开始对所述电容器放电。优选地，所述低压电源放电电路包括串联连接的第三开关和电阻器，所述低压电源放电电路的一端连接到所述电容器的正极，另一端接地；所述放电控制电路包括第二电压比较器，其两个输入端分别连接所述电容器的电压和所述第二阈值电压，其输出端与所述第三开关电连接，用于控制所述第三开关的通断。

进一步地，所述烟雾探测器还包括功耗控制模块，当所述烟雾探测器进入待机状态时，所述功耗控制模块控制所述充电控制电路及所述放电控制电路关闭；当所述烟雾探测器进入待机状态的时间大于预定门限时，所述功耗控制模块控制所述充电控制电路及所述放电控制电路开启。

本发明的烟雾探测器，将发光管浪费的功率收集起来，提供给其他电路使用，从而大幅地减少总电流，延长烟雾探测器的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术的烟雾探测器的结构示意图；

图2为本发明的烟雾探测器的优选的实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的烟雾探测器作进一步的详细描述，但不作为对本发明的限定。

参照图2，本发明的烟雾探测器，包括发光管D1以及发光管驱动电路，还包括串联连接在发光管D1与地之间的电容器Cpower，电容器Cpower与烟雾探测器的芯片中的至少一个模块电连接，以对该至少一个模块供电。发光管D1流出的电流由电容器Cpower收集并存储起来，同时Cpower作为低压电源VDD_LOW给控制电路、电流探测电路、报警判断电路、以及其他监测电路供电。低压电源VDD_LOW的大小由芯片所用工艺决定，一般为1.8～3.3V。