ZHCUBN3 December   2023 MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1305 , MSPM0L1306 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 光电烟雾探测器背景 - 基于直流的信号链
      2. 2.2.2 基于调制的烟雾检测信号链
      3. 2.2.3 光学检测 AFE 设计
        1. 2.2.3.1 TIA
        2. 2.2.3.2 BPF
        3. 2.2.3.3 解调器和积分器
        4. 2.2.3.4 LED 驱动器
      4. 2.2.4 光学和机械设计
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 MSPM0L1306
      2. 2.3.2 TLV9062S
      3. 2.3.3 TPS7A24
      4. 2.3.4 TS5A623157
      5. 2.3.5 SN74LVC1G66
      6. 2.3.6 HDC2010
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 电源
      2. 3.1.2 通信接口
      3. 3.1.3 接头
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 固件入门
      2. 3.2.2 测量和烟雾探测
      3. 3.2.3 附加演示功能
      4. 3.2.4 烟雾探测器 GUI
    3. 3.3 测试设置
      1. 3.3.1 UL217 烟箱和防火测试设置
      2. 3.3.2 环境光测试设置
      3. 3.3.3 空气质量检测测试设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 UL217 测试结果
      2. 3.4.2 环境光测试结果
      3. 3.4.3 空气质量检测测试结果
      4. 3.4.4 电源测试结果
      5. 3.4.5 防火室烟雾测试
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 CAD 文件
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

系统说明

最近对住宅烟雾报警器的 UL217 标准(第 8 版和第 9 版)进行了更改,以提高烟雾报警器的性能;首先要跟上现代建筑技术和材料的发展,例如在开放式楼层规划中使用轻质易燃材料会导致火灾更快速、更猛烈地燃烧,从给人们逃生造成更大的困难和危险。其次,涵盖了目前警报器无法可靠检测到的聚氨酯燃烧。此外,为了进一步提高可靠性,需要能够区分真实的火源和干扰源(例如烹饪油烟、淋浴蒸汽等)。与真实火灾中的烟雾相比,这些干扰源产生的烟雾往往含有尺寸小得多的颗粒。但是,聚氨酯燃烧烟雾是一个例外,在这种类型的烟雾中,颗粒的大小与那些干扰源中的较大颗粒相当。目前可用的单波长光电探测器使用基于阈值的简单检测算法,无法将某些类型的烟雾颗粒(例如,聚氨酯燃烧烟雾)与干扰源区分开来。有关商用烟雾探测器的 UL268 标准也更新了类似的烟雾检测性能要求。TIDA-010941 展示了一种多波长、多角度设计,能够满足新推出的 UL217 第 9 版灵敏度和防火室测试要求。

本参考设计使用基于调制的信号链,克服了基于直流的传统架构的若干缺点。此方法的两个主要优点是,改进了环境光抑制功能和提高了信号链的信噪比 (SNR)。低成本对于烟雾探测器应用至关重要。此设计提高了对环境光的抑制能力,因此可实现无腔烟雾探测器设计。移除光电探测器中的光室可以显著节省 BOM 和组装成本。然而,尽管没有光室可带来诸多好处,但仍然存在巨大的环境挑战,例如抑制因昆虫造成的干扰或随着时间的推移在光学路径中积聚灰尘而产生的干扰。使用多波长架构(在本例中使用蓝光和红外 (IR)),可以增加干扰源中通常会存在的较小颗粒大小产生的信号响应,从而增加信号链的有效颗粒大小检测范围。此设计的多角度方面包括测量不同散射角度(例如典型的正向散射角和反向散射角)的光散射响应。这样就可以通过取两个角度的测量值之比来估算颗粒大小。这两种技术(多波长和多角度)相结合,提供了一种稳健的多标准方法来区分真实的烟雾源和干扰源。

此设计中信号链具有更高的 SNR,这不但能够实现强大的算法以减少烟雾探测中的误报,还能够在空气质量检测应用中检测微粒。借助此参考设计,可以实现非常准确的颗粒大小估算和质量浓度测量。该设计的意义在于为烟雾探测器开启了新的可能性,即使用同一光学设计,让烟雾探测器既满足最新的烟雾检测标准,又可以检测室内空气质量。

最后,对于使用电池供电的烟雾报警器来说,低功耗是一个重要考虑因素,因为频繁更换电池对消费者来说既不方便,而且在某些安装环境下难以更换。TIDA-010941 使用单节 9V 碱性电池可以使用 10 年,从而确保烟雾检测在尽可能长的时间内仍可正常工作。