人体感应芯片经常误触发,怎么回事?
问题分析:产生误触发的原因基本上是干扰造成的,主要的干扰源可以分为三大类,电源干扰、负载干扰、静电干扰。
对应这三类干扰主要有以下几个方法:
电源干扰:首先电源干扰指的是并联在同一根零线和火线上的用电器在工作时对电路造成持续性的干扰,表现为电路在各个点会出现峰峰值在10mV-100mV,频率在15KHz-150KHz的毛刺,在芯片灵敏度过大的情况下很容易造成连续触发。而有些客户采用低成本的开关隔离电源由于输出纹波过大(超过200mV)同样会造成误触发。另外若使用恒流源作为三端稳压器的前端,应考虑恒流电源带载和空载输出电压,避免三端稳压器发热过大影响输出性能。
解决方式1:在靠近芯片信号输入端(14脚)串接一个10K电阻,并且对地并接一个0.1uF的滤波电容(如图5)。
解决方式2:将“数字地”和“模拟地”隔开,常用方法是在两个地之间串接一个电感,电感量可以选择几uH到几十uH,也可以在两个地之间串接0Ω电阻降低噪声电流(如图6)。
解决方式3:若供电前端恒压电源或者恒流电源待机输出电压过高,应先使用稳压二极管降压后经三端稳压器稳压后给系统供电,降低三端稳压器输出纹波系数(如图7)。电阻参数按电路所需功耗计算,若限流分压电阻阻值过大,将使三端稳压器输出电压降低,不能给后端模块稳定供电。
负载干扰:负载干扰指的是串接在人体红外开关上的用电器,在用电器上电和断电的一瞬间,都会有噪声电流通过可控硅或者继电器传导到数字电路中,表现为上电或者断电瞬间带有高频杂波,峰峰值达到几百mV,在上电的一瞬间电压被抬高几百mV,电容开始放电,在断电的一瞬间电压被拉低几百mV,电容开始充电,如果充电和放电的时间过长,就会造成芯片的误触发,用示波器观察信号输入端(14脚)可以查看到电容的旁路电容的充放电曲线。
解决方式1:在人体红外探头供电端串接在电源到传感器上,电阻选择10K-20K,并选择合适的旁路电容,电容选择一般选用0.1uF和22uF(如图8)。
解决方式2:在芯片的输入端(14脚)串接0Ω电阻,抑制高频干扰,不过必须尽可能的靠近芯片的输入端(如图8)。
解决方式3:在传感器电源端对地并入TVS二极管吸收浪涌电流。
静电干扰:静电干扰指的是使用过程中由于空气摩擦,皮肤摩擦和金属摩擦引起的输入干扰,使芯片误触发。常见的现象为触碰到输入端或者地线芯片就会误触发。
解决方式1:在芯片信号途径上涂三防胶,或者用热熔胶保护信号导线。
解决方式2:加大二级运放前端耦合电容容量,抑制静电干扰。