[发明专利]用于火灾自动报警系统的PWM变频驱声装置及设计方法

说明书

本发明涉及一种用于火灾自动报警系统的PWM变频驱声装置及设计方法，属于消防火灾自动报警系统技术领域。本发明包括以下步骤：步骤一：确定火灾自动报警系统的总线电压：火灾自动报警系统采用TC‑BUS总线进行通讯和供电；步骤二：根据总线电压计算PWM占空比D；步骤三：控制PWM变频驱声：声报警的声音在低频时使用低占空比，高频时使用高占空比，拉低整个调频周期内的平均电流且在高频时实现高分贝。本发明为二线制的低功耗高分贝声光警报器，不需要单独铺设24V电源降低铺设线路成本，同时采用变频驱声设计在实现高分贝声压级的同时降低产品功耗，不会对消防火灾报警系统造成过载。

技术领域

本发明涉及一种用于火灾自动报警系统的PWM变频驱声装置及设计方法，属于消防火灾自动报警系统技术领域。

背景技术

火灾自动报警系统一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成；也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动，以形成中心控制系统；主要用于早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾。目前火灾自动报警系统行业中的火灾声光警报器一般为四线制，两条总线进行控制器与火灾声光警报器的通讯，两条24V电源线用于给火灾声光警报器供电，存在的问题是：(1)线路铺设成本高，给甲方以及施工方均带来不小的材料成本和人工成本；(2)当前火灾声光报警器动作时动辄几十毫安的电流，而且由于声音频率利用率低导致不能够实现较大的声压级，造成一定资源的浪费，电源利用率低。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种用于火灾自动报警系统的PWM变频驱声装置及设计方法。

本发明所述的用于火灾自动报警系统的PWM变频驱声设计方法，包括以下步骤：

步骤一：确定火灾自动报警系统的总线电压：火灾自动报警系统采用TC-BUS总线进行通讯和供电，通过实时检测TC-BUS总线电压获取火灾自动报警系统的不同电压U；

步骤二：根据总线电压计算PWM_占空比：要保持声报警效果一致，在不同电压情况下，需要保证电感充电能量一致，包括如下小步：

第一步：计算谐振频点：根据火灾自动报警系统的蜂鸣器和电感计算出的谐振频点，根据谐振点最大频率倒推设计的频率；

第二步：计算调频周期：根据倒推出的频率，结合人耳接听范围为200Hz～20000Hz的预设频率范围，调整选取调频周期范围；

第三步：计算占空比系数：由于声信号声压级应在不同电压U下保持不大于6dB的波动，所以要根据不同电压U调整各频率的PWM_占空比，即：

PWM_占空比D＝高电平时间/PWM_周期

PWM_占空比在不同频率进行变化且高频时占空比大，低频时占空比小，需设计PWM_H与PWM_周期应成反比，故可使用PWM_H＝(X₁-PWM_周期)/X₂，其中X₁、X₂根据实际情况进行调节；

PWM_周期＝PWM_H+PWM_L

得：

PWM_占空比＝PWM_H/(PWM_H+PWM_L)＝X₁/X₂(PWM_H+PWM_L)-1/X₂