專利名稱：遙控玩具飛機尾旋翼電機和舵機電機驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電路結構，具體涉及一種玩具飛機的電路結構。
背景技術：
現(xiàn)有的某些遙控玩具飛機采用可旋轉式尾翼來控制玩具飛機做前進或者后退動作，尾翼采用小型直流電機驅動。另外一種遙控方式是采用方向舵控制尾翼的偏轉量實現(xiàn)對飛機的控制，方向舵也是采用小型直流電機驅動。用于遙控玩具飛機的尾翼電機、舵機電機的主要特點是1、體積小巧；2、驅動電流要求低。其中體積小巧尤為重要，因為體積大意味著重量大，重量大導致飛機不易起飛。基于上述的兩個特點，現(xiàn)有的尾翼電機和舵機電機驅動技術主要有兩種1、采用全貼片的分立元器件設計，其特點是貼片元器件體積小，易于實現(xiàn)控制板小型化，典型的線路圖如圖1所示，該驅動技術共采用4個S0T23-3封裝的三極管以及4個電阻；2、如圖2所示的驅動技術，采用S0P8封裝的貼片集成電路設計，其特點是節(jié)省了元器件數(shù)，加工起來更加容易，但它與圖1所示技術相比占用的PCB板面積相差不大。上述兩種背景技術都存在以下問題1、沒有異常保護功能，當電機短路或者加工時使輸出短路了，容易造成驅動電路燒毀；2、對于某些應用上述2種技術所占用的PCB板面積仍然過大，無法滿足要求。

實用新型內容本實用新型提供一種遙控玩具飛機尾旋翼電機和舵機電機驅動電路，本實用新型解決了現(xiàn)有的驅動電路存在的以下問題1、沒有異常保護功能，當電機短路或者加工時使輸出短路了，容易造成驅動電路燒毀；2、對于某些應用中，現(xiàn)有電路所占用的PCB板面積仍然過大，不符合要求。為解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案該驅動電路由控制器芯片100、 驅動集成電路400構成；所述驅動集成電路400包含2個輸入端ΙΝΑ、INB, 2個輸出端OA、0B, 一個電源端 VDD，一個接地端GND ；驅動集成電路400的輸入端INA和INB的兩個信號接控制器芯片100 的輸出端，驅動集成電路400的輸出端OA和OB分別接直流尾翼電機或者舵機電機200兩端；所述驅動集成電路400采用S0T23-6封裝的集成電路；所述驅動集成電路400內有溫度保護電路401 ；所述溫度保護電路401由兩個PNP管P1、一個PNP管P2、PNP管P3，以及一個匪OS 管N1、NM0S管N2、NM0S管N3，一個電阻R1、電阻R2、電阻R3和一個比較器501構成；PNP管 Pl、PNP管P2、PNP管P3為電流鏡，匪OS管附、匪OS管N2以及為電阻Rl禾Π PNP管Pl、PNP 管Ρ2組成PTAT電流源，該電流經過電流鏡的作用流過電阻R2和電阻R3產生基準電壓，該電壓連接至比較器501負端；比較器501正端連接至PNP管Ρ2的發(fā)射極，PNP管Ρ2發(fā)射極電壓為負溫度系數(shù)電壓。本實用新型遙控玩具飛機尾旋翼電機和舵機電機驅動電路，具有異常保護功能， 當電機短路或者加工時使輸出短路了，不會造成驅動電路燒毀；在應用中所占用的PCB面積仍然小，符合設計要求。

圖1是現(xiàn)有背景技術分立元件驅動電路原理圖；圖1中100表示控制器芯片，200 表示直流尾旋翼電機或者舵機電機，P1、P2為采用S0T23-3封裝的PNP三極管，NUN2為采用S0T23-6封裝的NPN三極管，Rl、R2、R3、R4為貼片電阻。圖2是現(xiàn)有背景技術采用集成電路的驅動電路原理圖；圖2中圖2中100表示控制器芯片，200表示直流尾旋翼電機或者舵機電機，300表示直流電機驅動集成電路。圖3是本實用新型提出的直流電機驅動方案電路圖；圖3中100表示控制器芯片， 200表示直流尾旋翼電機或者舵機電機，400表示驅動集成電路。圖4是圖3中驅動集成電路400內部電路原理圖；圖4中INV1、INV2、INV3、IV4 表示 CMOS 反相器；AND1、AND2、AND3、AND4、AND5、AND6、AND7 表示 2 輸入與門；NAND1、NAND2 表示2輸入與非門；0R1、0R2、0R3表示2輸入或門；BUF1、BUF2、BUF3、BUF4表示功率開關柵極驅動電路，P1、P2為P型功率開關，Nl和N2為N型功率開關；401表示溫度保護電路。圖5是圖4中溫度保護電路具體實現(xiàn)電路原理圖。圖5中Pl、P2為PNP管；Ni、 N2、N3為NMOS管；P1、P2、P3為PMOS管；R1、R2、R3為電阻；501表示比較器。
具體實施方式
該技術方案的一種實現(xiàn)形式如圖3所示，該技術方案通過設計一個采用S0T23-6 封裝的集成電路來實現(xiàn)驅動電路的小型化。S0T23-6封裝總體尺寸與貼片三極管采用的 S0T23-3封裝大小一樣。同時，該驅動集成電路還具備溫度保護功能，可以防止輸出短路或者器件過熱時燒毀電路。與背景技術1相比，本實用新型技術所占用的電路PCB板面積縮小到約六分之一。與背景技術2相比，本實用新型技術同樣只需要貼裝1個元器件，但引腳數(shù)減少為6個，所占電路PCB板面積縮小到S0P8封裝的四分之一左右。本實用新型技術提升了電路系統(tǒng)的可靠性，縮減了電路系統(tǒng)的面積及成本。圖3中驅動集成電路400，其引腳定義可以變化，但也應屬于本實用新型的技術。圖3中，集成電路400包含2個輸入端ΙΝΑ、ΙΝΒ，2個輸出端OA、0B，一個電源端 VDD, 一個接地端GND。輸入端INA和INB兩個信號接控制芯片輸出，輸出端OA和OB分別接直流電機兩端。圖3所示驅動電路400的一種具體實現(xiàn)電路原理圖如圖4所示，圖4中的一系列邏輯門實現(xiàn)了輸入信號對輸出信號的控制，當芯片溫度處于正常范圍時，輸入輸出信號控制關系為1、當輸入信號INA為高，INB為低時，OA輸出高電平、OB輸出低電平，電流由功率管Pl經端口 OA流入電機，通過電機流入端口 B，從功率開關N2流入功率地，該電流驅動電機轉動。2、當輸入信號INA為低，INB為高時，OA輸出低電平，OB輸出高電平，電流由功率管P2經端口 OB流入電機，通過電機流入端口 A，從功率管附流入功率地，該電流方向與 INA為高、INB為低時流過電機的電流方向相反，因此電機轉動方向也相反。3、INA、INB輸入信號同時為高時，功率開關管P1、P2截止，NU N2導通，OA和OB輸出為低，無電流流過電機，電機不轉動。4、INA、INB輸入信號同時為低電平時，功率開關管PI、Ρ2、Ni、Ν2都處于截止狀態(tài)，OA和OB輸出三態(tài)，同樣無電流流過電機，電機不轉動。圖4所示，溫度保護電路401受輸入信號控制，當兩個輸入信號同時為低電平時， 輸出關斷，溫度保護電路不起作用，電路進入待機低功耗模式。當有任意一個輸入信號為高電平時，溫度保護電路正常工作。芯片溫度處于正常水平時，溫度保護電路輸出高電平，不影響正常的輸入輸出邏輯控制。一但溫度異常，溫度保護電路輸出狀態(tài)變化為低電平，此電平將會立即關斷所有功率開關管，切斷電機的電流通路，防止繼續(xù)過熱。切斷電流通路后， 芯片溫度下降，下降到安全值后，溫度保護電路判斷電路溫度恢復正常，輸出信號重新變?yōu)楦唠娖剑藭r可正?？刂齐姍C轉動。如果電機仍然處于異常狀態(tài)，芯片溫度繼續(xù)升高，超過溫度保護點，溫度保護電路又會再次起作用，維持芯片的溫度始終在一個合理的水平，直到負載恢復正常。圖5為圖4所示溫度保護電路401的一種具體實現(xiàn)電路圖。圖中P1、P2、P3為電流鏡，Ni、N2以及為Rl和PI、P2組成PTAT電流源，該電流經過電流鏡的作用流過電阻R2 和R3產生基準電壓，該電壓連接至比較器501負端；比較器501正端連接至P2的發(fā)射極， P2發(fā)射極電壓為負溫度系數(shù)電壓，溫度升高，發(fā)射極電壓下降。常溫時，電阻R2端電壓小于 P2管發(fā)射極電壓，比較器501輸出高電平，N3導通，電阻R3處于短路狀態(tài)，比較器501負端電壓為I*R2。隨著溫度升高，P2發(fā)射極電壓逐漸降低，當電壓小于R2端電壓時，比較器 501輸出翻轉為低電平，同時N3截止，比較器501負端電壓升高到I* (R2+R3)。此時，電路溫度開始下降，P2發(fā)射極電壓逐漸上升，但是必須上升到I* (R2+R3)比較器501才能翻轉為高電平，電路的過溫狀態(tài)才能解除。P2發(fā)射極電壓為負溫度系數(shù)，因此進入保護后，溫度必須下降到一定值，電路才會解除溫度保護狀態(tài)。圖5所示電路能實現(xiàn)溫度保護功能并且具備溫度遲滯。要實現(xiàn)溫度保護功能并不局限于圖4以及圖5所示的電路。最后應說明的是顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例， 而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權利要求1.遙控玩具飛機尾旋翼電機和舵機電機驅動電路，其特征在于，該驅動電路由控制器芯片(100 )、驅動集成電路(400 )構成；所述驅動集成電路(400)包含2個輸入端(INA、INB)，2個輸出端(0Α、0Β)，一個電源端 (VDD)，一個接地端(GND)；驅動集成電路(400)的輸入端(ΙΝΑ和INB)的兩個信號接控制器芯片(100)的輸出端，驅動集成電路(400)的輸出端(OA和0B)分別接直流尾翼電機或者舵機電機(200)兩端；所述驅動集成電路(400)采用S0T23-6封裝的集成電路； 所述驅動集成電路(400)內有溫度保護電路(401)；所述溫度保護電路(401)由兩個PNP管(P1)、一個PNP管(P2 )、PNP管(P3 )，以及一個 NMOS管(附)、NMOS管(N2)、NMOS管(N3)，一個電阻(Rl)、電阻(R2)、電阻(R3)和一個比較器(501)構成；PNP 管(Pl)、PNP 管(P2)、PNP 管(P3)為電流鏡，NMOS 管(Ni)、NMOS 管(N2) 以及為電阻(Rl)和PNP管(PI)、PNP管(P2)組成PTAT電流源，該電流經過電流鏡的作用流過電阻(R2 )和電阻(R3 )產生基準電壓，該電壓連接至比較器(501)負端；比較器(501) 正端連接至PNP管(P2)的發(fā)射極，PNP管(P2)發(fā)射極電壓為負溫度系數(shù)電壓。
專利摘要本實用新型公開了一種遙控玩具飛機尾旋翼電機和舵機電機驅動電路，涉及一種電路結構，具體涉及一種玩具飛機的電路結構。該驅動電路由控制器芯片、驅動集成電路構成；驅動集成電路的輸入端的兩個信號接控制器芯片的輸出端，驅動集成電路的輸出端分別接直流尾翼電機或者舵機電機兩端；所述驅動集成電路采用SOT23-6封裝的集成電路；所述驅動集成電路內有溫度保護電路。本實用新型解決了現(xiàn)有的驅動電路存在的以下問題1、沒有異常保護功能，當電機短路或者加工時使輸出短路了，容易造成驅動電路燒毀；2、對于某些應用中，現(xiàn)有電路所占用的PCB板面積過大，無法滿足要求。
文檔編號H02H7/08GK202231413SQ201120262048
公開日2012年5月23日 申請日期2011年7月24日 優(yōu)先權日2011年7月24日
發(fā)明者冉建橋, 潘軍, 王敬 申請人:重慶中科芯億達電子有限公司