具有低压检测功能的低压烟雾检测系统及其方法与流程

本发明涉及烟雾检测电路，具体是指一种具有低压检测功能的低压烟雾检测系统及其方法。

背景技术：

随着社会对防火防爆及人身安全的重视程度的提高，烟雾检测需求不断增长。而随着人们节能环保意识的加强，低功耗、低电压的烟雾检测电路更受欢迎，所以催生了新旧产品的更替。

目前我公司的烟雾检测电路芯片cs2108是低功耗、低电压光电式的延误检测电路芯片，其vdd电压为2～5v，其中典型的vdd电压为3v，低压检测阈值为2.1v，取代上一代高电压烟雾检测电路芯片cs2105(单高压电源6～12v工作，典型的高压电源电压大小为9v，低压检测阈值为7.3v)。

客户使用芯片cs2108取代上一代烟雾检测电路芯片cs2105时，为尽可能降低成本减少影响，会期望直接仅替换芯片即可，其他方面都不要改，即仍沿用上一代电路使用的9v方案，也就是电池电压仍选择为9v。当cs2108用9v方案时，需在前端加入降压电路模块，从而满足电路vdd电压为2～5v需求，可正常工作。但cs2108与cs2105的低压检测阈值不同，cs2108为2.1v，cs2105为7.3v，当沿用9v方案时，cs2108无法实现低压报警功能。

因为当9v电池续航能力降低，通过降压电路中的稳压芯片，可一定程度上稳定vdd电压，保证其可靠性。比如，市面上一般常见的5v－3v的降压电路，其输入电压只要在5v以上，其输出电压均能保证维持在3v左右；而当输入电压在5v以下时，其输出电压则会快速线性下降。基于此，现有的9v方案中，由于采用了降压电路，且降压电路中里面包含稳压芯片，当电池电压掉落至不足9v时，仍可保证低压烟雾检测电路cs2108获取的vdd电压为3v，不会降低，只有当电池电压掉落到很低时，稳压芯片无法正常工作，cs2108的vdd电压才低于3v，无法正常工作。但9v电池需在低于7.3v时即低压报警。当然，也可以考虑另行重新定向设计一满足此处特定需要的降压电路，则成本和时间会大大提升。因此亟需低压芯片工作于高压电池且具备低电压检测功能的低成本方案。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供了一种可靠、能进行低压检测的具有低压检测功能的低压烟雾检测系统及其方法。

为了实现上述的目的，本发明的具有低压检测功能的低压烟雾检测系统及其方法具体如下：

该具有低压检测功能的低压烟雾检测系统包括高压电源和低压烟雾检测电路，其中低压烟雾检测电路用于实现烟雾检测报警，且低压烟雾检测电路中还具有低压检测部分，用于将所述的低压烟雾检测电路获取到的输入电压与内置的低压检测阈值相比较，所述的高压电源用于供电，其主要特点是，所述的高压电源和低压烟雾检测电路之间设置有依次连接的分压电路和降压电路，所述的低压烟雾检测系统通过该分压电路和降压电路对高压电源的电压进行处理，使所述的低压烟雾检测电路的输入端接收到的电压满足工作需求，以及低压检测需求。

较佳地，所述的分压电路包括第一电阻和第二电阻，且高压电源、第一电阻和第二电阻依次连接，第二电阻的另一端接地，降压电路的输入端连接在第一电阻与第二电阻之间。

更佳地，所述的分压电路包括第一电阻、第二电阻以及发光二极管，且高压电源、第一电阻、第二电阻和发光二极管依次连接，降压电路的输入端连接在第一电阻和第二电阻之间，且发光二极管的正极连接到第二电阻，负极连接到低压烟雾检测电路，由所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供可变电压，使该发光二极管的导通状态发生变化。

更佳地，所述的可变电压包括发光二极管关断电压和发光二极管导通电压，其中所述的发光二极管关断电压为一高电平，使所述的发光二极管关断，所述的发光二极管导通电压为一对地零电平，使所述的发光二极管导通。

较佳地，所述的高压电源为电池。

上述具有低压检测功能的低压烟雾检测系统实现低压检测功能的方法，其主要特点是，所述的低压烟雾检测电路包括低压检测模式，所述的方法包括以下步骤：

在低压检测模式下，所述的高压电源通过所述的分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电。

较佳地，所述的分压电路包括第一电阻、第二电阻以及发光二极管，且高压电源、第一电阻、第二电阻和发光二极管依次连接，降压电路的输入端连接在第一电阻和第二电阻之间，且发光二极管的正极连接到第二电阻，负极连接到低压烟雾检测电路，由所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供可变电压，使该发光二极管的导通状态发生变化；

所述的可变电压包括发光二极管关断电压和发光二极管导通电压，其中所述的发光二极管关断电压为高电平，使所述的发光二极管关断，所述的发光二极管导通电压为一对地零电平，使所述的发光二极管导通；

在低压检测模式下，所述的高压电源通过所述的分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电具体为：

所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供对地零电平，使所述的发光二极管负极接地，所述的发光二极管导通，所述的高压电源通过分压电压和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电。

更佳地，所述的低压烟雾检测电路还包括正常工作模式，在该正常模式下，所述的低压烟雾检测电路停止通过低压检测部分进行低压检测，且在该正常工作模式下：

所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供高电平，使所述的发光二极管关断，所述的高压电源通过第一电阻连接至降压电路，给所述的低压烟雾检测电路供电。

较佳地，所述的分压电路包括第一电阻和第二电阻，且高压电源、第一电阻和第二电阻依次连接，第二电阻的另一端接地，所述的降压电路的输入端连接在第一电阻与第二电阻之间，在低压检测模式下，所述的高压电源通过所述的分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电具体为：

所述的高压电源依次通过分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电。

采用了本发明的具有低压检测功能的低压烟雾检测系统及其方法，通过分压电路和降压电路来产生能够保证低压烟雾检测电路正常运行的输入电压vdd，该输入电压vdd还可达到低压烟雾检测电路的低压检测阈值要求，在高压电源的电压过低时，所述的低压检测单元能够检测到当前高压电源的电压过低的问题，提醒用户更换电池，避免影响该低压烟雾检测电路检测的准确性和可靠性，且电路结构简单，通过两个电阻和发光二极管就解决现有技术方案中不可实现的低压报警的问题，不影响电路低功耗的性能，在没有添加特殊元器件的情况下，就实现了低压检测功能，完善了低压烟雾检测电路功能，兼容上一代高压烟雾检测电路芯片的应用方案，更好实现新老产品的替换，减小芯片面积。

附图说明

图1为本发明的具有低压检测功能的低压烟雾检测系统在一种具体实施例中的结构框图。

图2为本发明的具有低压检测功能的低压烟雾检测系统中高压电源、分压电路与降压电路的连接结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

该具有低压检测功能的低压烟雾检测系统，包括高压电源和低压烟雾检测电路，其中低压烟雾检测电路用于实现烟雾检测报警，且低压烟雾检测电路中还具有低压检测部分，用于将所述的低压烟雾检测电路获取到的输入电压与内置的低压检测阈值相比较，所述的高压电源用于供电，所述的高压电源和低压烟雾检测电路之间设置有依次连接的分压电路和降压电路，所述的低压烟雾检测系统通过该分压电路和降压电路对高压电源的电压进行处理，使所述的低压烟雾检测电路的输入端接收到的电压满足工作需求，以及低压检测需求。

在一种具体的实施例中，所述的低压检测部分的输出端还连接有报警单元，当判断为低压时，则该报警单元发出警报，警示用户当前高压电源的电压较低，当判断为正常时，则该报警单元不进行任何处理。

在一种较佳的实施方式中，所述的分压电路包括第一电阻和第二电阻，且高压电源、第一电阻和第二电阻依次连接，第二电阻的另一端接地，降压电路的输入端连接在第一电阻与第二电阻之间。

在一种更佳的实施方式中，所述的分压电路包括第一电阻、第二电阻以及发光二极管，且高压电源、第一电阻、第二电阻和发光二极管依次连接，降压电路的输入端连接在第一电阻和第二电阻之间，且发光二极管的正极连接到第二电阻，负极连接到低压烟雾检测电路，由所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供可变电压，使该发光二极管的导通状态发生变化。

在一种更佳的实施方式中，所述的可变电压包括发光二极管关断电压和发光二极管导通电压，其中所述的发光二极管关断电压为一高电平，使所述的发光二极管关断，所述的发光二极管导通电压为一对地零电平，使所述的发光二极管导通。

在具体实施例中，所述的低压烟雾检测电路为低压烟雾检测电路芯片，该低压烟雾检测电路芯片所需的输入电压vdd较本领域常用的高压烟雾检测电路芯片所需的输入电压vdd要低，因此需要在适配于高压烟雾检测电路芯片的高压电源后对其进行降压处理，使符合该低压烟雾检测电路芯片的输入电压vdd需求。

在该具体实施例中，所述的低压烟雾检测电路芯片可在上电后为所需的发光二极管提供相关的发光二极管关断电压和发光二极管导通电压，且所述的发光二极管关断电压为能使发光二极管关断的高电平，满足使发光二极管的负极电压高于正极电压的要求，所述的发光二极管导通电压即为对地零电平，使所述的发光二极管的负端相当于接地。

所述的低压检测部分也存在于该低压烟雾检测电路芯片，该低压检测部分使用所述的vdd来与低压检测阈值进行比较，当低压烟雾检测电路芯片直接连接高压电源时，其获取的输入电压vdd值永远无法满足低压报警检测所需要的值，该低压检测部分无任何作用，因此，需要在高压电源与低压烟雾检测电路芯片之间增加分压电路，让该低压烟雾检测电路芯片获取到的vdd值能够足够小，以至于能实现低压检测部分的低压检测功能。

在一种较佳的实施方式中，所述的高压电源为电池。

在一种具体实施实施方式中，所述的降压电路中还包括稳压部分，对降压电路输出的电压进行稳定。

上述具有低压检测功能的低压烟雾检测系统实现低压检测功能的方法，其主要特点是，所述的低压烟雾检测电路包括低压检测模式，所述的方法包括以下步骤：

在低压检测模式下，所述的高压电源通过所述的分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电，所述的低压检测部分根据低压烟雾检测电路的输入端输入的电压进行低压检测。

在一种较佳的实施方式中，所述的分压电路包括第一电阻、第二电阻以及发光二极管，且高压电源、第一电阻、第二电阻和发光二极管依次连接，降压电路的输入端连接在第一电阻和第二电阻之间，且发光二极管的正极连接到第二电阻，负极连接到低压烟雾检测电路，由所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供可变电压，使该发光二极管的导通状态发生变化；

所述的可变电压包括发光二极管关断电压和发光二极管导通电压，其中所述的发光二极管关断电压为高电平，使所述的发光二极管关断，所述的发光二极管导通电压为一对地零电平，使所述的发光二极管导通；

在低压检测模式下，所述的高压电源通过所述的分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电具体为：

所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供对地零电平，使所述的发光二极管负极接地，所述的发光二极管导通，所述的高压电源通过分压电压和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电。

在一种更佳的实施方式中，所述的低压烟雾检测电路还包括正常工作模式，在该正常模式下，所述的低压烟雾检测电路停止通过低压检测部分进行低压检测，且在该正常工作模式下：

所述的低压烟雾检测电路为发光二极管的负极提供高电平，使所述的发光二极管关断，通过降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电。

在一种较佳的实施方式中，所述的分压电路包括第一电阻和第二电阻，且高压电源、第一电阻和第二电阻依次连接，第二电阻的另一端接地，所述的降压电路的输入端连接在第一电阻与第二电阻之间，在低压检测模式下，所述的高压电源通过所述的分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电具体为：

所述的高压电源依次通过分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电。

所述的高压电源依次通过分压电路和降压电路给所述的低压烟雾检测电路供电。

在一种具体实施例中，请参阅图1，将高压电源通过一分压电路进行分压，并将分出的电压通过降压电路连接到所述的低压烟雾检测电路，向该低压烟雾检测电路提供vdd电压，并给该低压烟雾检测电路提供低压检测功能，确保低压烟雾检测电路检测功能的准确性和可靠性。

在一种具体实施例中，请参阅图2，图2为分压电路与高压电源、降压电路连接的电路图。所述的高压电源为高电压(9v)电池，通过分压电压和降压电路对高压电源输出的电压进行处理，提供低压烟雾检测电路所需的低压。

所述的分压电路包括第一电阻r1、第二电阻r2和发光二极管rled，此三者构成的支路对高压电源进行分压，通过调节第一电阻r1、第二电阻r2的阻值参数，找出一个匹配的中间电平，既能满足烟雾检测电路的低压检测阈值，又可满足该低压烟雾检测电路正常工作所需的输入电压vdd的需求。

当高压电源电压过低时，通过分压支路分出的电压低于所述的低压烟雾检测电路设置的低压检测阈值，则可实现低压检测功能，并在设置有报警单元时，通过所述的报警单元发出报警信号。

在该具体实施例中，通过分压电路对高压电源进行分压后，再通过降压电路进行降压，输出vdd，以驱动所述的低压烟雾检测电路，所述的低压检测部分将该vdd与内部的参考电压(即低压检测阈值)来比较，用户可以根据该低压检测部分的输出结果(即报警与否)获取所述的高压电源的供电状态，每当发光二极管rled(报警指示)点亮时，所述的发光二极管是导通状态，此时所述的低压烟雾检测电路工作在低压检测模式下，如果高压电源的供电电压低于低压检测阈值，则会产生报警信号，直到低电压条件消失。

本发明所设计的具有低压检测功能的低压烟雾检测系统的特征在于添加的电路结构简单，没有特殊元器件，就可实现低压检测功能，其功耗也无增加。

通过分压电路加降压电路的方式，可实现低压烟雾检测电路的低压检测功能，利用低压烟雾检测电路中原有的低压检测功能，再引入具有极性的发光二极管rled，可使低压烟雾检测电路工作在两种模式下，一种是低压检测模式，一种是正常工作模式，因此可以大大减小对高压电源的消耗，当高压电源采用电池供电时，使用时长大大增加。

在一种具体实施例中，分压电路中设置有发光二极管rled，且高压电源为9v的电池，当低压烟雾检测电路工作在正常工作模式下时，所述的发光二极管rled的负端被所述的低压烟雾检测电路输入一个高电平，此时，该发光二极管rled负极的电压大于其正极的电压，该发光二极管rled被关断，所述的第二电阻r2也不工作，9v的高压电源通过第一电阻r1直接连接到所述的降压电路(此时第一电阻r1相当于一根保险丝，而降压电路的输入端获取到的电压为9v的电池电压)，由降压电路对高压电源输出的电压进行降压处理，输出vdd给所述的低压烟雾检测电路供电；

当低压烟雾检测电路工作在在低压检测模式时，发光二极管rled的负端被低压烟雾检测电路输入一个对地零电平，此时所述的发光二极管rled的负端相当于接地，此时，所述的发光二极管rled负极的电压小于其正极的电压，该发光二极管rled被导通，9v的高压电源经由第一电阻r1、第二电阻r2和发光二极管rled分压(此时所述的发光二极管rled上会有0.6v的压降)后，再经由降压电路输出一vdd给所述的低压烟雾检测电路供电，所述的低压检测部分根据其获取的输入电压vdd，对高压电源进行低压检测。

经低压检测模式下的分压电路分压后，降压电路的输入端输入的电压实际上是处于降压电路的非正常工作区间，即线性下降区间(此处可结合背景技术中5v－3v的例子来理解)，此时若9v的高压电源下降到7.3v时，经分压后以较小值供给降压电路，降压电路的输出的vdd线性下降至2.1v，所述的低压检测部分即可检测到。当然，这需要调节第一电阻r1和第二电阻r2的电阻值比例。而当9v的高压电源的没有下降到7.3v以下时，降压电路输出的电压vdd在2.1v以上，仍处在低压烟雾检测电路的工作电压范围，该低压烟雾检测电路依然在正常工作。

采用了本发明的具有低压检测功能的低压烟雾检测系统及其方法，通过分压电路和降压电路来产生能够保证低压烟雾检测电路正常运行的输入电压vdd，该输入电压vdd还可达到低压烟雾检测电路的低压检测阈值要求，在高压电源的电压过低时，所述的低压检测单元能够检测到当前高压电源的电压过低的问题，提醒用户更换电池，避免影响该低压烟雾检测电路检测的准确性和可靠性，且电路结构简单，通过两个电阻和发光二极管就解决现有技术方案中不可实现的低压报警的问题，不影响电路低功耗的性能，在没有添加特殊元器件的情况下，就实现了低压检测功能，完善了低压烟雾检测电路功能，兼容上一代高压烟雾检测电路芯片的应用方案，更好实现新老产品的替换，减小芯片面积。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。