[发明专利]一种用于烟雾探测器的发光管驱动电路和驱动方法

说明书

本发明提供了一种用于烟雾探测器的发光管驱动电路和驱动方法，其驱动电路结构简单，系统成本低，驱动控制逻辑简单，并且能够有效降低驱动发光管的功耗和电源纹波干扰，其特征在于：其包括电源模块，所述电源模块的输入端通过电源开关连接系统供电、输出端连接储能电容的正极，所述储能电容的负极接地、正极连接发光管阵列，所述发光管阵列中包括若干个并联的发光管，每个所述发光管的正极均连接至储能电容的正极、负极均通过对应的导通开关连接至恒流源驱动器，所述电路中还包括数字控制单元。

技术领域

本发明涉及光电式烟雾探测器相关技术领域，具体涉及一种用于烟雾探测器的发光管驱动电路和驱动方法。

背景技术

单发单收和双发单收光电式烟雾探测器虽然是市场上的主流的烟雾探测器架构，但仍不能满足市场对性能的要求。屡屡发生的烟雾探测器误报事件是烟雾探测器用于智能家居的主要障碍，主要体现在厨房油烟、水蒸气以及灰尘引起的误报问题。因此想要提高烟雾探测器的性能，本领域技术人员想到使用更多的光学元件和光路组合获取更多的信息用于烟雾的精确判断，例如：CN2020100672733，一种三波长光电式烟雾检测的方法及传感器，其采用不同波长的发光管采集烟雾信号。

但是更多的光学元件和光路组合存在以下问题：一是更多的光学器件带来成倍增长的功耗消耗，这对于本来就追求低功耗设计的烟雾探测器是不能接受的；二是更多的光学器件以及对应的电源驱动电路均会增加系统成本；三是需要更复杂且精密的控制逻辑和算法，否则处理器也会消耗额外的功耗。

通过分析光电式烟雾探测器的功耗组成，可以发现其功耗主要由三部分组成：处理器功耗、通讯接口功耗以及传感器部分功耗。处理器功耗和通讯接口功耗是固定存在的，这部分功耗正随着半导体技术的进步在逐步降低，因此不是本发明的关注点。传感器部分的功耗主要包括光学发射部分的功耗以及光电转换部分的信号链功耗，光学发射部分的功耗主要是驱动发光管的功耗；光电转换部分的信号链部分功耗主要包括信号采集、放大电路以及模数转换电路，这块随着半导体技术的进步已经不再是瓶颈，低功耗的器件层出不穷，比如TI公司的光电传感器模拟前端AFE4490及其升级型号。因此降低驱动发光管的功耗是首要考虑的问题。

发明内容

为了解决上述内容中提到的当烟雾探测器采用使用更多的光学元件和光路组合时，如何降低驱动发光管的功耗和系统成本问题，本发明提供了一种用于烟雾探测器的发光管驱动电路和驱动方法，其驱动电路结构简单，系统成本低，驱动控制逻辑简单，并且能够有效降低驱动发光管的功耗和电源纹波干扰。

其技术方案是这样的：

一种用于烟雾探测器的发光管驱动电路，其特征在于：其包括电源模块，所述电源模块的输入端通过电源开关连接系统供电、输出端连接储能电容的正极，所述储能电容的负极接地、正极连接发光管阵列，所述发光管阵列中包括若干个并联的发光管，每个所述发光管的正极均连接至储能电容的正极、负极均通过对应的导通开关连接至恒流源驱动器，所述电路中还包括数字控制单元，所述数字控制单元用于向电源模块发送电源控制信号、向发光管阵列发送发光管控制信号、通过数模转换器配置恒流源驱动器的电流值；所述电源模块包括电源转化电路，所述电源转化电路用于将系统供电电压V_SYS转化为发光管的初始驱动电压V_LED。

进一步的，所述恒流源驱动器的数量为1，或者每个所述发光管均设置有对应的恒流源驱动器。

进一步的，所述数字控制单元为微处理器MCU、数字逻辑状态机或者控制逻辑电路。

本发明还基于上述发光管驱动电路提供了一种用于烟雾探测器的发光管驱动方法，其特征在于：