热释电红外传感器以其抗干扰性好、探测灵敏度高、工作温度范围宽等优点被广泛应用于防盗报警、自动门、 感应灯、自动水阀、自动马达控制等工业和生产领域 。CS9803是专为热释电红外传感器(PIR)配套设计的集成电路,采用 CMOS工艺制造,具有性能指标高、一致性好、功耗低、外围电路简单、安装调试方便、工作可靠性高等优点,是目前同类产品中性能较优良、功能较为齐全的器件。配上PIR及少量外围元件,就可构成工作稳定可靠的控制系统。
CS9803热释电红外控制集成电路采用标准的 DIP16脚塑封结构,内部由系统时钟、两级运放、电压比较器、检测器、计时器、过零检测器及输出控制电路等组成。其内部框图及引脚功能如下:
引脚
符号
功能
1
OUT1
运放输出1
9
CDS
光敏电阻检测输入
2
NII1
运放正输入1
10
TRIAC
双向可控硅控制输出
3
II1
运放负输入1
11
RELAY
继电器控制输出
4
VREF
基准电压输出
12
ZCD
过零检测输入
5
VSS
电源负端
13
VDD
正电源端
6
TB
系统时钟
14
II2
运放负输入2
7
QTEST
测试端、高电平有效
15
NII2
运放正输入2
8
TCI
定时时钟
16
OUT2
参数
典型值
电源电压
5.0±0.5V
运放开环增益
60dB
维持电流
IDD
<1mA
TRIAC端灌电流
15mA
基准电压
3.1±0.3V
TRIAC端输出电流
50uA
输出电流
*小200mA
RELAY端输出电流
5mA
(1)灵敏度高,内置两级增益可调运放电路及温度补偿电路,这种电路能抑制如热气团流所产生的红外干扰,误报率低,探测距离达10m以上。
(2)控制时间可调。
(3)有两种输出信号,可驱动双向可控硅或继电器。
(4)内置稳压器输出 3.1V基准电压直接驱动PIR。
(5)外接CDS传感器,白天抑制输出。
(6)工作电压4.0-5.5V,工作电流1mA。
(7)对于交流供电的控制电路设计有过零检测控制,使被控负载的接通与断开均处于交流电的过零点,这不仅可以减弱对负载的电流冲击,同时也消除了开关器件对电源的干扰,降低对电源的污染。
(8)外接RC振荡元件,便于调整输出控制的时间长短。
9803S驱动晶闸管电路,图3是9803S驱动继电器电路。接通电源后,电路即处于开机延时阶段,PIR传感头加电预热45s���延时结束,电路进入自动检测状态。如果有人进入探测区,人体红外线被PIR传感器探测到,输出幅度约1mV、频率在3-7Hz的微弱信号,此信号经一组高频滤波和阻抗匹配网络,馈入控制电路输入端,微弱的PIR感测信号经IC内部的两级放大,再经窗口电压比较器判断是否有触发,有则输出高电平:此时计时器受控开始计时,进入延时状态,当PIR 检测信号时间大于768T(时钟周期)时,才输出高电平,以防止误触发。内部输出控制器相当于一个与门的功能,只有当光敏电阻RG检测,计时输出及过零检测输出同时为高电平时,才会输出正脉冲,控制可控硅或继电器动作,RG白天受光照阻值很低,可控硅白天不工作,只有晚上才工作。若需要白天也工作,使9脚悬空即可。6脚外接R2、C3决定时钟频率,f=(1±20%)1.1 R2×C3。双向控硅触发脉冲宽度为2/f。8脚外接元件决定定时器的周期(计算公式同上),元件取值范围为R1+RP2=10K-1M ,C2=100pF-100nF。调整它们的大小可改变输出控制时间长短,根据具体要求选择。 若执行电器选择继电器,可采用图3所示电路。此时10、12脚悬空,其它元件未变。
CS9803与同类电路相比,体积小,探测灵敏度高,有效探测距离可达5-15m,耗电仅为300mA。CS9803的光控器可使电路在一定光照下才有传感动作,而在足够亮度时闭锁输出,以实现只有在夜晚才工作的功能。CS9803的6脚所接R、C决定IC内部时钟 F=(1±20 %)/1·1RC 。 TRIAC触发时间宽度为2/F。8脚所接RC决定IC 内部定时器的周期,调节R、C可调整输出控制的时间长短。
由于CS9803是一种性能优良、外围元件少、扩展应用极强的产品,适用于企业、宾馆、商场、库房的**系统 或自动灯光系统。