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芝芯方案|人体传感器设计秘籍,亲启

东芝半导体 来源:未知 2023-09-06 17:40 次阅读

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人体传感器是设计用于检测人体靠近或离开等特征的电子设备。随着物联网的兴起,其在消费电子、汽车、医疗设备、楼宇自动化、工业设备等领域掀起了热浪。在智能手机和可穿戴设备上几乎都能见到它的身影,用来检测人体移动过程或者跌倒告警是当今一种重要的技术手段。同时,在家庭和企业安全系统中也得了广泛的应用,例如人体探测器灯、移动探测警报器、无线门铃、智能冲水设备上都是基于此原理实现的。


市场上有各种各样的人体传感器,但都可归类为这两种:主动人体传感器(有源传感器)和被动人体传感器(无源传感器),且分为电池供电的人体检测器以及线路供电的人体检测器。而我们今天主要讲述的是来自东芝半导体关于被动红外PIR)传感器的线路供电人体检测器设计方案。


图1. 人体检测器总方框图


首先是电源电路部分需要使用一颗TVS管来抑制瞬态电压、保护电路,再通过整流器将交流电变为直流电,最后通过LDO器件稳定输出电压。在此电路中,东芝提供DF2B29FU/DF2S23P2FU/DF2S23P2CTC三颗典型的TVS二极管,这些与传统产品相比,具备低阻容特色,提高了静电吸收能力,保证了高信号保护性能和信号质量。而对于LDO的选择,东芝选用了TAR5S50U/TAR5S50/TAR5SB50三款LDO表贴调节元器件,它们都具备低压差、高电源抑制比等特点,可以保证稳定的电源供给下一级用电设备。



其次是红外传感电路。运算放大器与红外传感器相连接将电信号进行整理。这里东芝提供两款低压工作运算放大器,分别为低电流消耗运算放大器TC75S102F和低噪声运算放大器TC75S67TU。其中,TC75S102F的漏极电流典型值低至0.27uA,TC75S67TU经过工艺优化能达到6nV/√Hz,支持客户在不同的环境中选择适配。整理后的信号再经过电压检测器进行比对后传入微控制处理器,就完成了一次对红外信号的捕捉分析。



告警电路是接收的MCU的控制信号传达并做出动作响应的控制电路。其中MOSFET作为开关元器件,应具备接受MCU输出的微小信号来控制门电路的打开/关闭以及快速响应的能力。对此东芝半导体推荐使用旗下的SSM3K15ACTC/SSM3K16CTC/SSM3K35AFS/SSM3K35AMFV产品,其特点是具有CST3C、SSM、VESM三种不同的微小封装,材料选用低阻材料,在低压高速开关电路上有着不俗的表现。最后在光继电器的选型上,电路需要具有抗噪声,低电流消耗的特性。此方面推荐采用东芝TLP170AM/TLP171A/TLP240A/TLP241B的4款拥有3中不同封装格式的低阻性光电继电器,能够很好地适配人体探测器输出端。



东芝半导体拥有全球先进且丰富的元器件产品线,能够很好地协助客户进行器件选型构建产品及其为客户提供一站式的产品落地解决方案。了解更多信息请访问东芝半导体应用网站页,打开属于您的设计之路。



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关于东芝电子元件及存储装置株式会社


东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。


公司22,200名员工遍布世界各地,致力于实现产品价值的最大化,东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,公司现已拥有超过8,598亿日元(62亿美元)的年销售额,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。


如需了解有关东芝电子元件及存储装置株式会社的更多信息,请点击以下链接进行访问:https://toshiba-semicon-storage.com



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