JAJU920 December   2023 MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1305 , MSPM0L1306 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 光電煙探知器のバックグラウンド – DC ベースのシグナル チェーン
      2. 2.2.2 変調ベースの煙検知シグナル チェーン
      3. 2.2.3 光学センシング AFE の設計
        1. 2.2.3.1 TIA
        2. 2.2.3.2 BPF
        3. 2.2.3.3 復調器と積分器
        4. 2.2.3.4 LED ドライバ
      4. 2.2.4 光学および機械設計
    3. 2.3 主な使用製品
      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ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
      1. 3.1.1 電源
      2. 3.1.2 通信インターフェイス
      3. 3.1.3 ヘッダー
    2. 3.2 ソフトウェア要件
      1. 3.2.1 ファームウェアの概要
      2. 3.2.2 測定および煙探知
      3. 3.2.3 その他のデモ機能
      4. 3.2.4 煙探知器 GUI
    3. 3.3 テスト設定
      1. 3.3.1 UL217 煙ボックスおよび火災試験のセットアップ
      2. 3.3.2 環境光試験のセットアップ
      3. 3.3.3 大気環境センシング試験の設定
    4. 3.4 テスト結果
      1. 3.4.1 UL217 の試験結果
      2. 3.4.2 環境光試験結果
      3. 3.4.3 大気環境試験の結果
      4. 3.4.4 電源試験の結果
      5. 3.4.5 消防室煙試験
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 デザイン ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 CAD ファイル
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

2.2.1 光電煙探知器のバックグラウンド – DC ベースのシグナル チェーン

光電煙探知器とも呼ばれる光学式煙探知器は、ミー散乱の原理を活用して、煙粒子を迅速かつ正確に検出します。図 2-2 に、この探知器の動作の概略例を示します。発光ダイオード (LED) に定期的にパルスを印加し、検出ゾーン全体に光を送信します。煙粒子が存在しない場合、最小限の光が感光素子 (この場合はフォトダイオード) に到達するため、煙警報はトリガされません。煙粒子が存在する場合、パルス LED 光はフォトダイオード (PD) に散乱され、高性能なフロント エンド回路により電気信号に変換されます。信号が特定のスレッショルドを超えると、煙警報がトリガされます。

検出は、両方の光学素子が内部にある光学チャンバーで実行されます。光学チャンバーは、次の 2 つの目的を果たします。(1) チャンバーは、環境からの外部光や昆虫などの望ましくない物体を遮断し、誤警報を防止するようになっていますが、煙粒子はそのまま検出ゾーンに入ることができます。(2) 内部の機械および材料設計により、煙がないときにフォトダイオードに到達する光は、無視できる程度になっています。

GUID-20231020-SS0I-CNN8-ZJZX-FGPDRSSMDLJK-low.svg図 2-2 光学煙探知器の検出原理

従来の光学式煙探知器は、LED がオンのときに DC 信号をサンプリングする DC ベースのシグナル チェーンを使用していますが、この方法にはいくつかの欠点があります。第一に、周囲からの環境光が干渉信号となりますが、どちらも低周波信号であるため、実際の煙信号と区別するのは困難です。ただし、光学チャンバーは、周囲光の大部分を遮断するように設計することもできます。第二に、トランスインピーダンス アンプ (TIA) の DC オフセット、フリッカー ノイズ、入力バイアス電流は、煙感知の誤差信号となります。図 2-3 に示すように、これらの誤差発生源はセンシング シグナル チェーンの信号対雑音比 (SNR) を制限します。

前述の欠点は、性能や信頼性を低下させるか、あるいは設計の複雑さ (光チャンバーの改善) や煙探知器のコスト (電子機器の改善) を増大させるかのどちらかです。

GUID-20231020-SS0I-R3MR-D1QL-PV1X3MFKRMZ7-low.svg図 2-3 DC ベースの煙探知シグナル チェーン