红外感应式灯控芯片PT8A2621及其应用

　　摘要：介绍了具有红外感应的灯控芯片PT8A2621的主要特点、引脚功能、内部结构和工作原理，同时对PT8A2621的具体应用操作作了较详细的阐述。最后给出了它的典型应用电路。

　　关键词：灯控;红外;override控制;PIR

　　1　概述

　　PT8A2621是PT公司生产的一种采用CMOS技术制作的大规模集成电路芯片LSI，主要用于红外感应式运动人体的灯控方面。其输出采用继电器控制方式，可广泛用于走廊、橱房、庭院、会议室、仓库、货栈的节能照明以及其它应用领域。

　　PT8A2621的主要特点如下：

　　●内含两级运算放大器，可用于放大信号和滤除噪声干扰;

　　●片内具有稳压电源，可输出3.6V电压;

　　●有三种可控工作模式：ON/AUTO/OFF;

　　●输出电平适于继电器控制方式;

　　●可采用越权override控制功能;

　　●当过零检测ZC端信号消失超过3秒时，芯片自动复位;

　　PT8A2621芯片有16脚DIP或SOP两种封装形式。

　　

 

　　2　引脚功能

　　PT8A2621的引脚功能如表1所列。

　　表1 PT8A2621的引脚功能

　　引脚号名 称功 能 描 述

　　1GND地端

　　2RELAY继电器驱动输出端，输出为高时有效

　　3OSCD输出定时振荡器外接RC端，通过RC调节输出驱动继电器的持续时间

　　4OSCS系统振荡器外接RC端，用于设置系统工作频率，其额定频率为16kHz

　　5ZC交流(AC)过零检测端，内端施密特触发器

　　6CDSCDS控制输入端，通过检测光敏电阻端电压来判别是白天还是夜晚

　　7MODE工作模式选择输入端。接至Vcc，2脚输出保护为ON;接地时为OFF;开路时为AUTO

　　8Vcc电源端，5V

　　9VEE内部稳压器输出端，输出电压3.6V，连接PIR(精密红外跟踪)传感器

　　10RST芯片RESET输入端，低有效

　　11OP1P第一级运放同相输入端，可直接连接到PIR传感器的输出

　　12OP1N第一级运放反相输入端

　　13OP1O第一级动放输出端

　　14OP2P第二级运放的同相输入端

　　15OP2N第二级动放的反相输入端

　　16OP2O第二级运放的输出端

　　3　工作原理

　　PT8A2621的内部电路框图如图1所示，各部分电路的功能如下：

　　3.1 输入放大滤波和比较电路

　　该器件中的PIR传感器可将检测到的、由人体运动引起的功率变化转变为电压变化。该电压经运放OP1和OP2放大滤波后进入比较器电路，和设置的阀值VTH=2.05VVTL=1.55V进行比较，比较器的输入输出波形关系如图2所示。

　　PIR传感器的电源由芯片内部的一个稳压器供给，VEE端的电压为3.6V，具有4mA的负载能力。另外，芯片内部稳压器还可为运放OP2同相端提供1.8V的电压。

　　3.2 工作模式的选择

　　PT8A2621有ON、AUTO和OFF三种工作模式可供选择。

　　

 

　　在ON模式，输出端RELAY引脚一直为高，从而为继电器提供驱动电压。在OFF模式，RELAY引脚一直为低电平。在AUTO模式，RELAY引脚输出通常为低，只有当PIR输入信号为有效触发时，才在一定时间内由OSCD引脚外接的RC值确定输出高电平，然后返回OFF模式。

　　PIR的有效触发包含下面三种情况：第一是在两秒内多于3次触发时;第二是有一个触发信号，但脉宽大于340ms时;第三是在2s内有2次触发，其中一个脉宽大于160ms时。但PIR的有效触发能否使引脚RELAY输出为高，还得受诸如CDS引脚电平等控制条件的限制参见图2。

　　芯片的三种工作模式可通过改变MODE引脚的接法来实现。表2给出了相应的接法。

　　表2 MODE引脚的接法

　　MODE引脚接至的位置工作模式

　　VccON

　　GNDOFF

　　开路AUTO

　　3.3 OSCS和OSCD

　　通过OSCS引脚外接的RC电路可产生16kHz的系统频率，该频率经计数分频后加于控制电路，同时还可用于控制延迟电路的工作。

　　而延迟振荡则通过OSCD引脚外接的RC电路来获得从AUTO模式转换为ON模式的接通时间。

　　3.4 CDS控制

　　如果将CDS引脚通过一光敏电阻器连接到地。那么，在白天有光照时，CDS引脚为低电平;而在夜晚缺少光照时，CDS引脚为高电平。由于CDS引脚内接有施密特触发器，因此，可用于控制使能PIR的有效触发，即当CDS引脚为高时，PIR的有效触发才能使RELAY脚输出为高，也就是说，CDS控制的目的是为了区别白天和夜晚，从而使白天控制灯不会点亮。CDS引脚的高电平必须大于5秒才具有使能作用。若不用CDS控制，可将CDS引脚接至VCC。

　　3.5 上电初始化和RESET

　　PT8A2621芯片的上电初始化时间为40sRST引脚开路，若RST引脚接一外电容CRST到地，可以延长芯片上电初始化时间。在上电初始化时间内，PIR触发被禁止。

　　3.6 ZC控制

　　由于PT8A2621的ZC引脚内接施密特电路，因而可对ZC引脚的输入信号进行过零检测。若ZC信号消失大于3s，芯片将重新初始化，初始化时间为40s，此时RST引脚的外接电容对其没有影响。

　　

 

　　图3 PT8A2621的典型应用电路　点击放大

　　3.7 越权控制override

　　PT8A2621芯片同时具有越权控制功能。所谓越权控制是指通过切换电源开关在3s内切换电源开关两次来改变芯片工作模式的控制功能。当芯片工作于AUTO模式时：若进行越权控制，则芯片可从AUTO模式转向ON模式，此时若再进行越权控制，则芯片又将返回AUTO模式;若ON模式不再出现越权控制，则芯片在ON模式工作8小时后自动返回AUTO模式。越权控制是通过ZC引脚的输入信号来实现的。

　　4　应用

　　PT8A2621的典型应用电路如图3所示。图中，S1开关可以用作越权控制，芯片的VCC电压通过整流稳压电路提供，继电器J1用于灯控，电路的其它部分功能前面已经说明，这里不再赘述。

　　由于PT8A2621芯片的控制功能较多，除图3所示的节能灯控外，也可以用来设计一个红外报警器。此外，工作在AUTO模式时，也可以用越权控制功能对多个灯进行同开同关的控制。