專利名稱：內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路結(jié)構(gòu)，具體涉及驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
小型家用電器通常具備多種功能才能贏得消費(fèi)者喜愛(ài)，例如家用電風(fēng)扇有定時(shí)、 遙控、風(fēng)速控制、異常報(bào)警等功能；家用豆?jié){機(jī)有定時(shí)、報(bào)警、烹飪時(shí)間自動(dòng)選擇以及調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速等功能。要實(shí)現(xiàn)這些復(fù)雜的功能，小家電的電路控制板通常都必須有以下幾個(gè)關(guān)鍵部件穩(wěn)壓電源、微控制器(MCU)、繼電器、蜂鳴器、LED指示燈以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。參考圖 1，圖中的微控制器(MCU)是控制系統(tǒng)的核心元器件，根據(jù)使用者選擇不同的功能，控制器按照預(yù)先設(shè)定的程序?qū)ω?fù)載進(jìn)行相應(yīng)的控制，比如風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制程序就是預(yù)先存儲(chǔ)在微控制器中，目前的微控制器基本上都是采用5V電源供電。參考圖1，圖中的繼電器是弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)的關(guān)鍵元器件，當(dāng)微控制器發(fā)出負(fù)載關(guān)斷信號(hào)時(shí)，繼電器將切斷負(fù)載電源，反之亦然。如果繼電器的負(fù)載為電機(jī)，此時(shí)可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和停轉(zhuǎn)。目前的繼電器通常采用 12V電源供電。圖中的蜂鳴器能起到提示目前整機(jī)工作狀態(tài)的作用，例如上電時(shí)鳴叫，能讓人明確知道電器已經(jīng)可以正常工作，發(fā)生異常時(shí)蜂鳴器反復(fù)鳴叫也能及時(shí)提醒使用者，起到及時(shí)處理故障的作用。參考圖1，繼電器需要12V供電，微控制器需要5V供電，為了簡(jiǎn)化控制板供電設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)使用了一個(gè)穩(wěn)壓電源，該穩(wěn)壓電源輸入與繼電器12V電源相連，輸出5V穩(wěn)定電壓給微控制器等電路供電。這樣控制板僅需要一個(gè)12V的輸入電源即可。目前使用最為廣泛的穩(wěn)壓電源為三端穩(wěn)壓器78L05。參考圖1，微控制器輸出端口耐壓和輸出電流能力有限，因此微控制器不能直接驅(qū)動(dòng)繼電器以及某些類型的蜂鳴器，因此需要設(shè)計(jì)專門的外圍電路來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器、蜂鳴器等負(fù)載。圖2為現(xiàn)有小家電控制板的具體電路實(shí)現(xiàn)實(shí)例。圖2中的穩(wěn)壓電源采用三端穩(wěn)壓器78L05 ；繼電器、蜂鳴器等采用分立元器件NPN驅(qū)動(dòng)。2個(gè)負(fù)載共計(jì)需要2個(gè)三極管、2個(gè)電阻、2個(gè)二極管，如果計(jì)算78L05的腳位數(shù)，制造時(shí)需要處理7個(gè)元器件的裝配、需要處理 15個(gè)焊點(diǎn)，電路板加工成本以及不良率偏高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的同類產(chǎn)品存在的成本高、加工效率低等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案包括電路控制板300，所述電路控制板300由微控制器102、二通道驅(qū)動(dòng)電路200、蜂鳴器103和繼電器104構(gòu)成；所述二通道驅(qū)動(dòng)電路200由穩(wěn)壓電源201、第一驅(qū)動(dòng)通道202和第二驅(qū)動(dòng)通道203構(gòu)成，微控制器102 兩個(gè)輸出端分別連接第一驅(qū)動(dòng)通道202和第二驅(qū)動(dòng)通道203，第一驅(qū)動(dòng)通道202和第二驅(qū)動(dòng)通道203分別連接蜂鳴器103和繼電器104 ；微控制器102輸出端與二通道驅(qū)動(dòng)電路200 和蜂鳴器103并聯(lián)連接；穩(wěn)壓電源201的正極連接繼電器104。本實(shí)用新型采用集成電路技術(shù)設(shè)計(jì)了一種內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)芯片，將該芯片封裝在標(biāo)準(zhǔn)的S0P8或者DIP8塑料封裝中，形成內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路，該電路可替代現(xiàn)有背景技術(shù)中的78L05、2個(gè)三極管、2個(gè)電阻、2個(gè)二極管。共計(jì)7個(gè)元器件。本實(shí)用新型降低了電路板成本，降低了電路板的復(fù)雜度，節(jié)省了電路板空間，提高了電路板的
加工效率。

圖1是現(xiàn)有背景技術(shù)電路板功能框圖；100為電路板系統(tǒng)；101為穩(wěn)壓電源；102為微控制器；103為蜂鳴器；104為繼電器；105為驅(qū)動(dòng)電路。圖2是現(xiàn)有背景技術(shù)電路板具體電路圖；100為電路板系統(tǒng)；101為穩(wěn)壓電源 78L05 ；102為微控制器；103為蜂鳴器；104為繼電器；Rl、R2為電阻；Dl、D2表示二極管；
NU N2表示NPN管。圖3是本實(shí)用新型電路設(shè)計(jì)的控制板功能框圖；300為電路控制板；200為內(nèi)置穩(wěn)壓源的二通道驅(qū)動(dòng)電路；201為穩(wěn)壓電源；202為第一驅(qū)動(dòng)通道；203第二驅(qū)動(dòng)通道；102為微控制器；103為蜂鳴器；104為繼電器。圖4是本實(shí)用新型的電路設(shè)計(jì)實(shí)例圖；300為電路控制板；200為內(nèi)置穩(wěn)壓源的二通道驅(qū)動(dòng)電路；201為穩(wěn)壓電源；202為第一驅(qū)動(dòng)通道；203為第二驅(qū)動(dòng)通道；102為微控制器；103為蜂鳴器；104為繼電器。圖5是驅(qū)動(dòng)電路電路通道原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖3-4所示，內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路，包括電路控制板300，所述電路控制板300由微控制器102、二通道驅(qū)動(dòng)電路200、蜂鳴器103和繼電器104構(gòu)成；所述二通道驅(qū)動(dòng)電路200由穩(wěn)壓電源201、第一驅(qū)動(dòng)通道202和第二驅(qū)動(dòng)通道203構(gòu)成，微控制器 102兩個(gè)輸出端分別連接第一驅(qū)動(dòng)通道202和第二驅(qū)動(dòng)通道203，第一驅(qū)動(dòng)通道202和第二驅(qū)動(dòng)通道203分別連接蜂鳴器103和繼電器104 ；微控制器102輸出端與二通道驅(qū)動(dòng)電路 200和蜂鳴器103并聯(lián)連接；穩(wěn)壓電源201的正極連接繼電器104。電路控制板300芯片封裝在標(biāo)準(zhǔn)的S0P8或者DIP8塑料封裝中。如圖5所示，所述第一驅(qū)動(dòng)通道202和第二驅(qū)動(dòng)通道203的電路結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)三極管、兩個(gè)二極管、四個(gè)電阻構(gòu)成；二極管D3的正極并聯(lián)連接兩個(gè)三極管NPm、NPN2的集電極；兩個(gè)三極管NPm、PNN2基極之間串聯(lián)連接電阻R2 ；三極管NPm的基極連接電阻Rl，電阻Rl并聯(lián)連接電阻R4和二極管Dl的負(fù)極；三極管NPM發(fā)射極并聯(lián)連接電阻R3和三極管 NPN2的基極；二極管Dl正極、電阻R4、電阻R3、三極管NPN2的發(fā)射極并接接地。圖4中的驅(qū)動(dòng)電路200采用S0P8或者DIP8封裝，引腳定義為1腳為IN1，通道 1輸入控制信號(hào)；2腳為IN2，通道2輸入控制信號(hào)；3腳為Vo，穩(wěn)壓電源輸出5V電源；4 腳為GND，接地端；5腳為VIN，穩(wěn)壓電源輸入引腳；6腳為COM端，驅(qū)動(dòng)電路鉗位二極管公共端，接最高電位；7腳為C2，通道2輸出端；8腳為Cl，通道1輸出端；電路內(nèi)部的2個(gè)驅(qū)動(dòng)通道采用相同的電路設(shè)計(jì)，電路原理圖參考圖5。電路內(nèi)部的穩(wěn)壓電源采用78L05三端穩(wěn)壓器技術(shù)設(shè)計(jì)。圖5中當(dāng)輸入電平為低電平時(shí)，由于電阻Rl、R2、R3、R4的作用，NPN管處于關(guān)斷狀態(tài)，電路輸出端沒(méi)有到地的通路，C端輸出為高電平，連接至該輸出的負(fù)載處于關(guān)斷狀態(tài)； 當(dāng)輸入電平大于2個(gè)EB結(jié)電壓后，2個(gè)NPN管導(dǎo)通，形成經(jīng)典的達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，C點(diǎn)電壓降低，驅(qū)動(dòng)負(fù)載導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí)，由于電感電流不能突變，當(dāng)連接至該芯片的感性負(fù)載關(guān)斷時(shí)，C端電壓必須比電源電壓更高才能迫使電流減小，此時(shí)如果不采取必要的措施會(huì)造成電路的瞬態(tài)擊穿，因此需要增加二極管D2，利用二極管的正向?qū)▔航颠M(jìn)行鉗位， 避免出現(xiàn)瞬時(shí)電壓過(guò)沖，從而保護(hù)芯片。二極管Dl起到改善器件抗靜電能力的作用。由于采用了鉗位二極管，該驅(qū)動(dòng)子電路具備驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載的能力，此外該電路還能驅(qū)動(dòng)阻性負(fù)載，例如LED燈等。輸入口設(shè)計(jì)的一個(gè)典型值為4K的下拉電阻，上電時(shí)驅(qū)動(dòng)通道(202)輸入端通過(guò)微控制器(102)的輸出口 2 上拉電阻連接到電源端，根據(jù)歐姆定律，此時(shí)的輸入端電壓為0. 14*VDD，如果VDD=5V，輸入端口電壓為0. 7V。遠(yuǎn)小于2個(gè)EB結(jié)的導(dǎo)通電壓，保持負(fù)載處于關(guān)斷狀態(tài)，該電阻提升系統(tǒng)可靠性。本實(shí)用新型還可以用于驅(qū)動(dòng)2個(gè)繼電器或者2個(gè)蜂鳴器或者2個(gè)LED燈或者1個(gè)繼電器加一個(gè)LED燈的場(chǎng)合，并不局限于一個(gè)繼電器加一個(gè)蜂鳴器的應(yīng)用場(chǎng)合。最后應(yīng)說(shuō)明的是顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例， 而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括電路控制板(300)，所述電路控制板(300)由微控制器(102)、二通道驅(qū)動(dòng)電路(200)、蜂鳴器(103)和繼電器(104)構(gòu)成； 所述二通道驅(qū)動(dòng)電路(200)由穩(wěn)壓電源(201)、第一驅(qū)動(dòng)通道(202)和第二驅(qū)動(dòng)通道(203) 構(gòu)成，微控制器(102)兩個(gè)輸出端分別連接第一驅(qū)動(dòng)通道(202)和第二驅(qū)動(dòng)通道(203)，第一驅(qū)動(dòng)通道(202)和第二驅(qū)動(dòng)通道(203)分別連接蜂鳴器(103)和繼電器(104)；微控制器 (102)輸出端與二通道驅(qū)動(dòng)電路(200)和蜂鳴器(103)并聯(lián)連接；穩(wěn)壓電源(201)的正極連接繼電器(104)。
2.如權(quán)利要求1所述內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)通道(202)和第二驅(qū)動(dòng)通道(203)的電路結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)三極管、兩個(gè)二極管、四個(gè)電阻構(gòu)成； 二極管(D3)的正極并聯(lián)連接兩個(gè)三極管(NPm、NPN2)的集電極；兩個(gè)三極管(NPm、PNN2) 基極之間串聯(lián)連接電阻(R2);三極管(NPm)的基極連接電阻(R1)，電阻(Rl)并聯(lián)連接電阻 (R4)和二極管(Dl)的負(fù)極；三極管(NPm)發(fā)射極并聯(lián)連接電阻(R3)和三極管(NPN2)的基極；二極管(Dl)正極、電阻(R4)、電阻(R3)、三極管(NPN2)的發(fā)射極并接接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，電路控制板 (300)芯片封裝在標(biāo)準(zhǔn)的S0P8或者DIP8塑料封裝中。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種內(nèi)置穩(wěn)壓電源的二通道驅(qū)動(dòng)電路，涉及電路結(jié)構(gòu)，具體涉及驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)的改進(jìn)技術(shù)。包括電路控制板，所述電路控制板由微控制器、二通道驅(qū)動(dòng)電路、蜂鳴器和繼電器構(gòu)成；所述二通道驅(qū)動(dòng)電路由穩(wěn)壓電源、第一驅(qū)動(dòng)通道和第二驅(qū)動(dòng)通道構(gòu)成，微控制器兩個(gè)輸出端分別連接第一驅(qū)動(dòng)通道和第二驅(qū)動(dòng)通道,第一驅(qū)動(dòng)通道和第二驅(qū)動(dòng)通道分別連接蜂鳴器和繼電器；微控制器輸出端與二通道驅(qū)動(dòng)電路和蜂鳴器并聯(lián)連接；穩(wěn)壓電源的正極連接繼電器。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的同類產(chǎn)品存在的成本高、加工效率低等問(wèn)題。
文檔編號(hào)H03K19/173GK202160160SQ20112028010
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者冉建橋, 周彥, 王敬 申請(qǐng)人:重慶中科芯億達(dá)電子有限公司