火警系統(tǒng)的線路驅(qū)動電路及相應(yīng)的火警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于火警系統(tǒng)的驅(qū)動電路和驅(qū)動方法。該驅(qū)動電路包括：電流產(chǎn)生電路，其能夠選擇性地向所述線路提供第一電流IN1和第二電流IALARM中之一，其中，所述第一電流IN1用作正常工作狀態(tài)下的線路監(jiān)控電流，所述第二電流IALARM大于所述第一電流IN1；檢測電路，用于在檢測到所述線路上的線路電壓VLine低于一個閾值Vth時，控制電流產(chǎn)生電路向所述線路提供第二電流IALARM，其中所述閾值Vth低于正常的線路電壓但高于所述火警探測器告警時在所述線路上指示出的最大告警電壓。
【專利說明】火警系統(tǒng)的線路驅(qū)動電路及相應(yīng)的火警系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及火情告警領(lǐng)域，尤其涉及一種火警系統(tǒng)中的線路驅(qū)動電路以及驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，簡稱火警系統(tǒng)，是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)、通報火情，并及時采取有效措施，如控制和撲滅火情，而設(shè)置在建筑物中或其它場所處的一種自動消防設(shè)施。目前大部分建筑物，如辦公樓、酒店、大型商場中均設(shè)置有火警系統(tǒng)。
[0003]圖1A示意性地示出了火警系統(tǒng)的一般構(gòu)成。如圖1A所示，火警系統(tǒng)100 —般包括中央控制系統(tǒng)Iio以及通過線路Line連接到中央控制系統(tǒng)110的多個火警探測器120和/或多個手動報警器130等?；鹁綔y器120和手動報警器130均經(jīng)由線路Line將告警信號傳送給中央控制系統(tǒng)110。中央控制系統(tǒng)110響應(yīng)于該告警信號而自動采取相應(yīng)的滅火措施和通訊手段。由此，采用圖1A所示的火警系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動報警、自動滅火、安全疏散誘導(dǎo)、系統(tǒng)過程顯示、消防檔案管理等等，從而構(gòu)成一個完整的消防控制系統(tǒng)。
[0004]圖1A中的中央控制系統(tǒng)110可以采用交流供電111或者蓄電池供電112。這里，一般要求中央控制系統(tǒng)110的蓄電池112能夠維持系統(tǒng)進行長達72小時的火情監(jiān)測工作。在一些國家還要求蓄電池112能夠維持大約半個小時的告警狀態(tài)。為了達到上述要求，中央控制系統(tǒng)110需要盡可能地省電。
[0005]在圖1A中，火警探測器120是探測火災(zāi)的儀器。由于在火情發(fā)生的階段，將伴隨產(chǎn)生煙霧、高溫、火光等。這些煙、熱和光可以通過煙霧探測器120 (“S”)或溫度探測器120(“H”)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枅缶沟弥醒肟刂葡到y(tǒng)自動啟動滅火裝置、及時滅火。中央控制系統(tǒng)110經(jīng)由線路Line給每個火警探測器120或手動報警器130提供驅(qū)動，以使其獲得足夠的電能，以正常工作。同時，中央控制系統(tǒng)Iio還周期性的監(jiān)測線路Line是否出現(xiàn)斷路或短路故障，以保證火警探測器120以及手動報警器130的正常運行。
[0006]圖1B具體示出了例如火警探測器120與中央控制系統(tǒng)110的連接關(guān)系。在圖1B所示的例子中，多個火警探測器120并聯(lián)在線路Line+和Line-之間，且在線路Line的遠端端接有端接元件(EOL:End of Line)。這里端接元件EOL可以是阻性元件,用于檢測線路是否有故障。具體地，當線路Line出現(xiàn)斷路時，從中央控制系統(tǒng)110側(cè)檢測到的線路電阻將高于EOL的阻值；當線路出現(xiàn)短路時，從中央控制系統(tǒng)110側(cè)檢測到的線路電阻將小于EOL的阻值。由此，EOL可以有助于檢測線路是否正常。
[0007]中央控制系統(tǒng)110還實時監(jiān)視線路電壓Vune以便監(jiān)測線路上是否出現(xiàn)告警?；鹁綔y器120在探測到火情時會在線路Line上發(fā)送告警信號，例如拉低線路電壓VUne。圖2A和圖2B示例性地示出目前常用的兩類火警探測器120的告警指示方式。圖2A示出的火警探測器120-1在其感測模塊220探測到火情時導(dǎo)通開關(guān)K1，該開關(guān)Kl與一個穩(wěn)壓二極管(反向擊穿電壓約為例如5.6V)串聯(lián)在線路Line+和Line-之間。由此，開關(guān)Kl導(dǎo)通使得線路電壓從正常的例如24V拉低到該穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓，即5.6V。由此，中央控制系統(tǒng)110可檢測到該線路電壓的下降而發(fā)現(xiàn)告警。
[0008]圖2B示出了火警探測器120-2的另一種告警方式。如圖2B所示，在其感測模塊220探測到火情時導(dǎo)通開關(guān)K2，該開關(guān)K2與一個小電阻(例如450ohm)串聯(lián)在線路Line+和Line-之間。這樣，開關(guān)K2導(dǎo)通時線路上的例如30mA電流會灌入小電阻，并由此使得線路電壓從24V拉低到大約12V左右。此時，還需要線路上繼續(xù)維持大電流流過該小電阻，從而該大約12V的電壓得以維持一段時間，以確保中央控制系統(tǒng)110能夠檢測到這次告警。否貝U，如果線路上電流下降，則小電阻兩端電壓下降，火警探測器120-2會錯誤地觸發(fā)重置機制(RESET)，而導(dǎo)致漏掉這次告警。
[0009]在現(xiàn)有的中央控制系統(tǒng)中，一般分別針對圖2A和圖2B所示的不同的火警探測器設(shè)計驅(qū)動電路，并且用跳線或軟件識別方式預(yù)先識別出所連接的火警探測器是圖2A的類型，還是圖2B的類型?，F(xiàn)有的另一種解決方式是始終在線路上提供較高的電流，以避免上述錯誤重置的發(fā)生。但是，考慮到中央控制系統(tǒng)110對省電的要求，這一方式也不是最優(yōu)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提出了一種火警系統(tǒng)中的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路用于驅(qū)動連接有一個或多個火警探測器的線路。采用這種驅(qū)動電路可以自適應(yīng)地支持圖2A和圖2B所示的兩種類型的火警探測器，而且還能夠達到省電的目的。在本發(fā)明一個實施例中提出了一種火警系統(tǒng)的驅(qū)動電路。該驅(qū)動電路用于將電能提供到連接有一個或多個火警探測器的線路上，該驅(qū)動電路包括:電流產(chǎn)生電路，其能夠選擇性地向所述線路提供第一電流Ini和第二電流Ialaem 二者之一，其中，所述第一電流Ini用作正常工作狀態(tài)下的線路監(jiān)控電流，所述第二電流Iaukm大于所述第一電流Ini ;檢測電路，用于檢測所述線路上的線路電壓是否低于一個閾值，且在所述線路電壓低于所述閾值Vth時，控制所述電流產(chǎn)生電路向所述線路Line提供第二電流Ialaem,其中所述閾值Vth低于正常的線路電壓但高于所述火警探測器告警時在所述線路上指示出的最大告警電壓VA1_。優(yōu)選地，所述第二電流Ialaem的大小使得所述最大告警電壓Va1ot能夠維持一預(yù)定時間段，以使得所述火警系統(tǒng)檢測到所述告警電壓VA1_。更為優(yōu)選地，當所述線路Line的遠端端接有至少一個端接元件(EOL)時，所述第一電流IN1>(可連接到所述線路的火警探測器的最大數(shù)目X每個火警探測器的靜態(tài)電流+所述端接元件EOL的最小正向電流)。
[0011]上述驅(qū)動電路能夠在監(jiān)控階段提供小的監(jiān)控電流Ini，而在告警階段提供較大的告警電流IAUKM。這樣可以使得火警系統(tǒng)檢測到不同類型的火警探測器的告警信號，同時還可以在一定程度上降低火警系統(tǒng)的能耗。由于這種驅(qū)動電路能夠較為有效地省電，因此相應(yīng)地火警系統(tǒng)的蓄電池得以維持更長的工作時間。
[0012]在本發(fā)明一個實施例中，所述檢測電路包括:閾值判斷電路，連接到所述線路Line上，用于以硬件方式判斷所述線路電壓Vum是否低于所述閾值Vth;控制電路，用于在所述線路電壓Vum低于所述閾值Vth時，控制所述電流產(chǎn)生電路，使其從提供第一電流^切換到提供第二電流I—由于上述驅(qū)動電路采用硬件檢測電路實現(xiàn)閾值判斷和反饋控制，因此該驅(qū)動電路能夠在極短的時間內(nèi)檢測到告警信號，并立即提供較大的告警電流1&_來維持如圖2B所示的火警探測器的告警信號 。[0013]在本發(fā)明的另一個實施例中，所述閾值判斷電路包括:串聯(lián)支路，其兩端耦合到所述線路電壓Vum，該串聯(lián)支路包括至少一個穩(wěn)壓二極管和第一電阻，所述至少一個穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓之和等于所述閾值Vth;以及所述控制電路將所述第一電阻和所述穩(wěn)壓二極管之間連接點的電壓作為閾值判斷結(jié)果，用于控制所述電流產(chǎn)生電路。優(yōu)選地，所述控制電路包括用于將所述閾值判斷結(jié)果轉(zhuǎn)換為開關(guān)量的開關(guān)電路。在此實施例中采用簡單的穩(wěn)壓二極管作為閾值判斷元件，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快。
[0014]在本發(fā)明一個實施例中，優(yōu)選地，所述電流產(chǎn)生電路為電流源。更為優(yōu)選地，所述電流源包括:三極管，連接成共射極電路，用于提供電流到所述線路Line上；可變電阻電路，其連接在所述三極管的射極上，其電阻大小能夠至少在第一電阻值和第二電阻值之間切換；電壓控制電路，用于使得所述可變電阻電路兩端的電壓穩(wěn)定在一個預(yù)定電壓；其中，所述可變電阻電路響應(yīng)于所述檢測電路的控制信號而切換其電阻值的大小。優(yōu)選地，所述可變電阻電路包括:并聯(lián)連接的至少兩個電阻支路，在至少其中一個電阻支路上設(shè)置有一個受控開關(guān)，所述受控開關(guān)響應(yīng)于所述檢測電路的控制信號而閉合。
[0015]在本發(fā)明又一個實施例中，所述電流源包括:三極管，連接成共射極電路，用于吸取所述線路Line上的電流，其射極上連接有第二電阻；電壓控制電路，用于控制所述第二電阻兩端的電壓穩(wěn)定在第一電壓值和第二電壓值中之一，其中，所述電壓控制電路響應(yīng)于所述檢測電路的控制信號而將第一電壓值切換為第二電壓值。
[0016]在本發(fā)明另一個實施例中還提出了一種火警系統(tǒng)。這種火警系統(tǒng)包括:一個或多個火警探測器，用于探測其所在區(qū)域內(nèi)是否出現(xiàn)火情；如上所述的驅(qū)動電路，用于將電能提供到連接有一個或多個火警探測器的線路上；端接元件(E0L)，連接在所述線路的遠端，用于端接所述線路。優(yōu)選地，所述端接元件(EOL)為瞬態(tài)穩(wěn)壓二極管(TVS)。優(yōu)選地，火警探測器包括至少一個在告警時需要附加電流以維持其告警電壓的探測器。采用這種火警系統(tǒng)無需區(qū)分不同類型的火警探測器，而且可以達到省電之目的。
[0017]在本發(fā)明另一個實施例中還提出了一種用于火警系統(tǒng)的線路驅(qū)動方法，其中所述線路連接到一個或多個火警探測器，以向所述火警探測器提供電能，該方法包括:在正常工作狀態(tài)下，向所述線路提供第一電流Ini，其中，所述第一電流Ini用作正常工作狀態(tài)下的線路監(jiān)控電流；檢測所述線路上的線路電壓Vum ;判斷所述線路電壓Vum是否低于一個閾值Vth，其中所述閾值Vth低于正常的線路電壓但高于所述火警探測器告警時在所述線路上指示出的最大告警電壓Va1ot ;如果判斷出所述線路電壓Vum低于所述閾值Vth，則將向所述線路提供的電流從所述第一電流Ini切換為第二電流IAUKM，所述第二電流Iauem大于所述第一電流IN1。優(yōu)選地，所述第二電流Iauem的大小足以使得所述最大告警電壓VAlam能夠維持一預(yù)定時間段，以使得所述火警系統(tǒng)檢測到所述告警。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的目的、特點、特征和優(yōu)點通過以下結(jié)合附圖的詳細描述將變得更加顯而易見。其中:
[0019]圖1A示出了現(xiàn)有的火警系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)；
[0020]圖1B示出了圖1所示的火警系統(tǒng)中火警探測器的連接方式；
[0021]圖2A和圖2B分別示出了兩種具有不同告警方式的火警探測器；[0022]圖3示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的火警系統(tǒng)中的線路驅(qū)動電路；
[0023]圖4示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的火警系統(tǒng)中的線路驅(qū)動電路；
[0024]圖5示出了線路上出現(xiàn)告警時線路上的電壓和電流的波形示意圖；
[0025]圖6示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的線路驅(qū)動電路的原理圖。
[0026]圖7示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于火警系統(tǒng)的線路驅(qū)動方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]火警系統(tǒng)需要兼容圖2A和圖2B所示的兩種類型的火警探測器，但這兩種類型的火警探測器的告警電壓不同(例如分別為5.6V和12V)，而且對于圖2B所示的火警探測器還需要較大的電流來維持其告警狀態(tài)，否則該火警探測器將錯誤地自動重置。鑒于此，本發(fā)明的發(fā)明人在以下的實施例中提出了分別在線路監(jiān)控階段和告警階段提供不同的線路驅(qū)動電流的構(gòu)想。具體地，在線路監(jiān)控階段，以較低的電流來監(jiān)控線路是否正常，而在發(fā)現(xiàn)告警時以較高的電流來維持告警信號有效，以免火警探測器錯誤重置。這種構(gòu)想可以同時支持兩種類型的火警探測器，而無須預(yù)先識別探測器類型。而且，這種構(gòu)想還通過實現(xiàn)在監(jiān)控階段的小電流供電，達到省電的目的。
[0028]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于火警系統(tǒng)的線路驅(qū)動電路300以及經(jīng)由線路Line連接到該驅(qū)動電路300的火警探測器120和E0L。如圖3所示，驅(qū)動電路300向線路Line提供線路電流IUne?；鹁綔y器120連接在線路Line+和Line-之間。線路的遠端端接有端接元件E0L，端接元件EOL例如為阻性元件或優(yōu)選為瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)。由于線路(或電纜)內(nèi)阻(Rcable)的存在，流經(jīng)線路Line的線路電流Ium在送達火警探測器120前在線路上形成一定的壓降VK=IUne*RCable。從而，火警探測器120兩端的電壓為Vd=VUM-VK，其中Vune為驅(qū)動電路300側(cè)觀察的線路電壓。流經(jīng)火警探測器120的電流為Id。流經(jīng)遠端的端接元件EOL的電流為I.。
[0029]在圖3所示的例子中，驅(qū)動電路300包括電流產(chǎn)生電路310和檢測電路320。電流產(chǎn)生電路310能夠選擇性地向線路Line提供至少兩個大小不同的線路電流即第一電流Ini和第二電流Iaukm二者中之一。其中，第一電流Ini用作正常工作狀態(tài)下的線路監(jiān)控電流，第二電流Ialaem用作告警時的告警電流，第二電流Iaurm大于第一電流IN1。檢測電路320連接到線路上，用于在檢測到線路Line上的線路電壓Vune是否低于一個閾值Vth (B卩，表示線路上出現(xiàn)了告警信號)時，經(jīng)控制路徑Cl控制電流產(chǎn)生電路310向線路Line提供第二電流IAu?。其中，閾值Vth可以設(shè)定為低于線路上的正常電壓且高于火警探測器120告警時在線路Line上指示出的最大告警電壓VAla?。假定，連接到線路的火警探測器包括如圖2A和圖2B所示的兩種探測器120-1和120-2，則Vth可以設(shè)定為大于例如12V，即火警探測器120-2的告警電壓。
[0030]圖3所示的例子中，檢測電路320可以具體包括兩個部分，其一為閾值判斷電路321，其二為控制電路325。閾值判斷電路321耦合到線路上，用于判斷線路電壓Vum是否低于閾值Vth (例如12V)?？刂齐娐?25在線路電壓Vune降低到閾值Vth之下時，使得電流產(chǎn)生電路310從提供第一電流In i切換到提供第二電流IAUKM。這樣，在正常狀態(tài)，采用小電流Ini進行監(jiān)控，在告警狀態(tài)，采用大電流Iaukm維持告警信號。由此，不僅可以支持不同類型的火警探測器，還能為中央控制系統(tǒng)省電。
[0031]圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的驅(qū)動電路400。如圖4所示的例子中，電流產(chǎn)生電路410優(yōu)選為例如兩個并聯(lián)的電流源，其中一個電流源的輸出路徑上設(shè)有一個可控開關(guān)K。在正常狀態(tài)下，可控開關(guān)K斷開，僅第一電流源向線路Line提供監(jiān)控電流IN1。在檢測電路420監(jiān)測到Vune下降到Vth以下，即出現(xiàn)告警ALARM時，檢測電路420控制開關(guān)K導(dǎo)通，從而電流源Ini和電流源U同時向線路Line提供電流IAUEM=IN1+IAp
[0032]圖4所示的例子中，檢測電路420包括一個用作閾值判斷的串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路連接在線路Line+和Line-之間。該串聯(lián)支路包括一個穩(wěn)壓二極管Dl和一個電阻R3。檢測電路420的輸出為穩(wěn)壓二極管Dl和電阻R3之間連接點的電壓VU其中，穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓為閾值電壓Vth，例如為15V(大于火警探測器的最大告警電壓12V)。當然，在圖4所示的例子中，穩(wěn)壓二極管Dl還可以被兩個或兩個以上的穩(wěn)壓二極管所替代，這時這些穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓之和為所述閾值電壓Vth。在圖4所示的例子中，在正常工作(VLine=24V)時由于穩(wěn)壓二極管Dl反向擊穿，Vt為高電平；在出現(xiàn)告警(VUne〈15V)時穩(wěn)壓二極管Dl為高阻狀態(tài)，Vt為低電平。在圖4所示的例子中，控制電路簡化為直接使用Vt的電壓經(jīng)由控制路徑Cl來控制開關(guān)K的導(dǎo)通或斷開。圖4示出的是一種簡單的實現(xiàn)方法。根據(jù)實際需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用比較器來實現(xiàn)圖3中的閾值判斷電路321，而且控制電路325可對例如該比較器的輸出進行合理變換后再控制開關(guān)K。這些變形對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言均是顯而易見的。
[0033]圖5示出了圖4所示例子中線路上的電流和電壓的波形圖。如圖5所示，在正常(NORM)工作狀態(tài)下，驅(qū)動電路400輸出監(jiān)控電流Ini到線路Line上，線路電壓Vune保持在例如正常的電壓Vn=24V。當某一個或多個火警探測器告警時，線路電壓Vun“、被拉低到Vth(例如Vth=15V)以下，例如拉低到VAf 12V或5.6V。此時，驅(qū)動電路400輸出IALAEM=IN1+IAy以使得告警電壓U隹持一段時間Ta。然后，火警探測器自動重置并進入下一周期的正常監(jiān)控過程。在圖5所示的例子中Ini例如約為6mA, Ial約24mA, IALaem=ini+ial=約30mA。但是，在實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要合理選擇Ini和U的大小。以下僅僅示例性地列出選擇的方式。
[0034]圖3和圖4所示的例子中，優(yōu)選地，Ini需要大于(監(jiān)控階段流過所有火警探測器的靜態(tài)電流之和+流過端接元件EOL的最小正向電流)。如果假設(shè)每個探測器的靜態(tài)電流為Im, m=0, 1廣，M，其中M為線路上可連接的探測器的最大數(shù)目，則Ini可滿足如下公式:
[0035]Ini ^ (MXMax(Im)+Min(Ieol)),
[0036]其中，Max(Im)表示各個探測器靜態(tài)電流的最大值，Min(IeqJ表示流過EOL的最小正向電流值。優(yōu)選地，Ini為大約6mA或更低。
[0037]在圖3和圖4所示的例子中，優(yōu)選地，Ialaem需要提供大電流，以使得如圖2B所示的火警探測器的告警電壓能夠維持在例如12V。例如，對于圖2B所示的結(jié)構(gòu)，Iaukm為大約30mA時，告警電壓可維持在大于12V，這樣就足以避免探測器自動重置。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要合理選擇Iaukm的大小。
[0038]圖6示例性地示出了圖3所示框圖的一種具體電路結(jié)構(gòu)。如圖6所示,驅(qū)動電路600包括電流生成電路610和檢測電路620。
[0039]電流生成電路610優(yōu)選為一個輸出電流可變的電流源。該電流源包括一個工作在放大狀態(tài)下且連接成共射極電路的三極管V101、串聯(lián)在該三極管VlOl的射極的可變電阻電路612、用于控制該可變電阻電路612兩端電壓的電壓控制電路613。
[0040]如圖6所示，電流源中的三極管VlOl例如為PNP型三極管，其集電極C作為輸出極、連接到線路Line上。三極管VlOl的射極E經(jīng)可變電阻電路612也連接到Vcc。雖然圖6示出了以PNP型三極管來實現(xiàn)電流源的方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解該電流源也可以用NPN型三極管、MOS管、運放等其他可用于搭建電流源的電路來實現(xiàn)。
[0041]在圖6中，且Vcc經(jīng)串聯(lián)電阻R118、R114和R119分壓后在點R處得到一個穩(wěn)定的參考電壓Vref。穩(wěn)壓管614用于穩(wěn)定串聯(lián)電阻R118和R114兩端的電壓。電壓控制電路613從三極管的射極E獲取采樣電壓，并將其與參考電壓Vref相比較，比較結(jié)果優(yōu)選經(jīng)比例積分(PI)后用于控制三極管VlOl的基極B，由此來調(diào)整Vra的大小。這樣，可變電阻電路612兩端的電壓可在電壓控制電路613的控制下達到基本恒定的大小。換言之，三極管VlOl輸出的電流大小由串聯(lián)在VlOl的射極E的可變電阻電路612的電阻大小決定。
[0042]在圖6所示的例子中，可變電阻電路612包括彼此并聯(lián)的兩個電阻支路R108和Rlllo在Rlll所在的電阻支路中還設(shè)有一個受控開關(guān)元件K，K的受控端連接到檢測電路620的輸出端。在圖6所示的例子中，受控開關(guān)元件K優(yōu)選為一個MOS管V102，其柵極G為受控端。當柵極電壓為高時MOS管V102斷開，從而僅電阻R108工作，三極管VlOl輸出電流大小為IN1=VK1(I8/R108。當柵極電壓為低時MOS管V102導(dǎo)通，從而電阻Rlll和電阻R108并聯(lián)，三極管VlOl輸出電流大小Iaukm=Vi8/ (R108//R111)。
[0043]雖然圖6示出了以可變的射極電阻來調(diào)節(jié)輸出電流的解決方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，電流生成電路610還可以采用其他方式來選擇性地提供兩種大小不同的驅(qū)動電流。例如，電流生成電路610還可以由電壓源和可變的電阻來提供可切換的輸出電流。再例如，電流生成電路610還可以是用于從線路上吸取電流的電流沉(currentsink)。同樣的，例如該電流沉可以由連接成共射擊電路的三極管構(gòu)成，三極管的集電極為輸出端，射極經(jīng)由第二電阻連接到地。一個電壓控制電路用于使得所述第二電阻兩端的電壓穩(wěn)定在第一電壓值和第二電壓值中之一上，其中，該電壓控制電路可以響應(yīng)于所述檢測電路(620)的控制信號而將第一電壓值切換為第二電壓值。
[0044]在圖6所示的例子中，檢測電路620包括穩(wěn)壓二極管V112和與之串聯(lián)的電阻R121，二者串聯(lián)在Line+和Line-之間，用作閾值判斷電路621。該穩(wěn)壓二極管V112的反向擊穿電壓等于閾值Vth，例如15V。可選地，該穩(wěn)壓二極管V112也可以由多個穩(wěn)壓二極管所替代，該多個穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓之和等于閾值Vth。另外，控制電路625將穩(wěn)壓二極管V112和電阻R121之間的結(jié)合點P的電壓Vp作為閾值判斷結(jié)果。
[0045]在圖6，控制電路625包括用于將Vp轉(zhuǎn)換為開關(guān)量的開關(guān)電路，該開關(guān)電路包括級聯(lián)的三極管V109和V107。兩個三極管V107和V109均連接成共射極電路，其中V109的輸入為Vp，V109的輸出作為V107的輸入。V107的輸出用于控制可變電阻電路612中的開關(guān)K的受控端。由此，當Vune低于Vth時，Vp從高電平變?yōu)榈?GND)，使得原本導(dǎo)通的三極管V109關(guān)斷，進而VAla? Une變?yōu)楦唠娖?。在該高電平的VAla? Une驅(qū)動下，V107導(dǎo)通，從而V107的集電極C端變?yōu)榈碗娖剑⒂纱耸沟肕OS管V102導(dǎo)通，即電阻Rlll與R108并聯(lián)。由此可實現(xiàn)響應(yīng)于告警信號而在線路上提供較大的驅(qū)動電流，以維持告警電壓。
[0046]圖7示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于例如圖1B所示的火警系統(tǒng)的線路驅(qū)動方法。其中，連接到線路中的火警探測器可以包括如圖2A和/或圖2B所示的探測器。如圖7所示，線路驅(qū)動方法從步驟S710開始。在步驟S710中，在正常工作狀態(tài)下，向線路Line提供第一電流Ini，其中，第一電流Ini用作正常工作狀態(tài)下的線路監(jiān)控電流。在步驟S720中，檢測線路Line上的線路電壓VUne。在步驟S730中，判斷線路電壓Vune是否低于一個閾值Vth，閾值Vth低于正常的線路電壓但高于火警探測器告警時在線路上指示出的最大告警電壓VAla?。例如，VAla?為圖2B所示的探測器的告警電壓，例如12V，則Vth可選擇為例如15V。如果判斷結(jié)果為否，則方法流程返回步驟S720繼續(xù)檢測線路電壓如果判斷結(jié)果為是，則表明出現(xiàn)告警，進而方法流程進行到步驟S740。在步驟S740中，將向線路Line提供的電流從第一電流Ini切換為第二電流IALAEM。其中IALAEM>IN1。優(yōu)選地，第二電流IAu?的大小足以使得所述最大告警電壓VAlam能夠維持一預(yù)定時間段，以使得所述火警系統(tǒng)檢測到所述告警。 [0047]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，上面所公開的各個實施例可以在不偏離發(fā)明實質(zhì)的情況下做出各種改變和修改，這些改變和修改都應(yīng)當落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當由所附的權(quán)利要求書來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于火警系統(tǒng)的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路用于將電能提供到連接有一個或多個火警探測器(120)的線路(Line)上，并從所述線路上獲取信號，該驅(qū)動電路包括: 電流產(chǎn)生電路(310、410、610)，其能夠選擇性地向所述線路(Line)提供第一電流(Ini)和第二電流(Ialaem) 二者之一，其中，正常工作狀態(tài)下，所述電流產(chǎn)生電路提供所述第一電流(Ini)用于線路監(jiān)控，所述第二電流(Iauem)大于所述第一電流(Ini); 檢測電路(320、420、620)，用于檢測所述線路(Line)上的線路電壓(Vune)是否低于一個閾值(Vth)，且在所述線路電壓(Vune)低于所述閾值(Vth)時，控制所述電流產(chǎn)生電路(310、410、610)向所述線路(Line)提供第二電流(IAUKM)，其中所述閾值(Vth)低于正常的線路電壓但高于所述火警探測器(120)告警時在所述線路上指示出的最大告警電壓(VAla?)。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，所述第二電流(Ialaem)的大 小使得所述最大告警電壓(VA1_)能夠維持一預(yù)定時間段，以使得所述火警系統(tǒng)檢測到所述告警電壓(VA1_)。
3.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其中，當所述線路(Line)的遠端端接有至少一個端接元件(EOL)時， 所述第一電流(Ini)> (可連接到所述線路的火警探測器的最大數(shù)目X每個火警探測器的靜態(tài)電流+所述端接元件(EOL)的最小正向電流)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一所述的驅(qū)動電路，其中，所述檢測電路(320、420、620)包括: 閾值判斷電路(321)，連接到所述線路(Line)上，用于以硬件方式判斷所述線路電壓(U是否低于所述閾值(Vth); 控制電路(325)，用于在所述線路電壓(V*)低于所述閾值(Vth)時，控制所述電流產(chǎn)生電路(310 )，使其從提供第一電流(Ini )切換到提供第二電流(Iaukm)。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動電路，其中，所述閾值判斷電路包括: 串聯(lián)支路，其兩端耦合到所述線路電壓(VUM)，該串聯(lián)支路包括至少一個穩(wěn)壓二極管(D1、V112)和第一電阻(R3、R121)，所述至少一個穩(wěn)壓二極管(D1、V112)的擊穿電壓之和等于所述閾值(Vth);以及 所述控制電路將所述第一電阻(R3、R121)和所述穩(wěn)壓二極管(D1、V112)之間連接點的電壓作為閾值判斷結(jié)果，用于控制所述電流產(chǎn)生電路(310、410、610)。
6.如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動電路，其中所述控制電路(625)包括用于將所述閾值判斷結(jié)果轉(zhuǎn)換為開關(guān)量的開關(guān)電路。
7.如權(quán)利要求1-3中任一所述的驅(qū)動電路，其中所述電流產(chǎn)生電路為電流源(410、610)。
8.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動電路，其中所述電流源(610)包括: 三極管(V101)，連接成共射極電路，用于提供電流到所述線路(Line)上； 可變電阻電路(612)，其連接在所述三極管(VlOl)的射極上，其電阻大小能夠至少在第一電阻值和第二電阻值之間切換； 電壓控制電路(613)，用于使得所述可變電阻電路(612)兩端的電壓穩(wěn)定在一個預(yù)定電壓； 其中，所述可變電阻電路(612)響應(yīng)于來自所述檢測電路(620)的控制信號而切換其電阻值的大小。
9.如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動電路，其中所述可變電阻電路(612)包括:并聯(lián)連接的至少兩個電阻支路(R108，R111)，在至少其中一個電阻支路上設(shè)置有一個受控開關(guān)(K)，所述受控開關(guān)(K)響應(yīng)于所述檢測電路的控制信號而閉合。
10.如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動電路，其中所述電流源包括: 三極管，連接成共射極電路，用于吸取所述線路(Line )上的電流，其射極上連接有第二電阻； 電壓控制電路，用于控制所述第二電阻兩端的電壓穩(wěn)定在第一電壓值和第二電壓值中之一，其中，所述電壓控制電路響應(yīng)于所述檢測電路(620 )的控制信號而將第一電壓值切換為第二電壓值。
11.一種火警系統(tǒng)，包括: 一個或多個火警探測器(120 )，用于探測其所在區(qū)域內(nèi)是否出現(xiàn)火情； 如權(quán)利要求ι-?ο中任一所述的驅(qū)動電路，用于將電能提供到連接有一個或多個火警探測器(120)的線路(Line)上； 端接元件(EOL),連接在所述線路(Line )的遠端,用于端接所述線路(Line )。
12.如權(quán)利要求11所述的火警系統(tǒng)，其中火警探測器(120)包括至少一個在告警時需要電流以維持其告警電壓的探測器。
13.如權(quán)利要求12所述的驅(qū)動方法，其中，所述端接元件(EOL)為瞬態(tài)抑制二極管(TVS)0
14.一種用于火警系統(tǒng) 的線路驅(qū)動方法，其中所述線路連接到一個或多個火警探測器(120)，以向所述火警探測器提供電能，該方法包括: 在正常工作狀態(tài)下，向所述線路(Line)提供第一電流(IN1)，其中，所述第一電流(Ini)用作正常工作狀態(tài)下的線路監(jiān)控電流； 檢測所述線路(Line)上的線路電壓(Vune)； 判斷所述線路電壓(U是否低于一個閾值(Vth)，其中所述閾值(Vth)低于正常工作狀態(tài)下的線路電壓但高于所述火警探測器(120)告警時在所述線路上指示出的最大告警電壓(VAlarm); 如果判斷出所述線路電壓(U低于所述閾值(Vth)，則將向所述線路(Line)提供的電流從所述第一電流(Ini)切換為第二電流(IAUKM)，所述第二電流(Iaukm)大于所述第一電流(Ini)。
15.如權(quán)利要求14所述的驅(qū)動方法，其中，所述第二電流(Iaukm)的大小足以使得所述最大告警電壓(Va1ot)能夠維持一預(yù)定時間段，以使得所述火警系統(tǒng)檢測到所述告警。
【文檔編號】G01R19/165GK103578218SQ201210270657
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】U·克斯特利, 逄紅, 侯樹春 申請人:西門子公司