专利名称：电容性负载驱动器的制作方法
电容性负载驱动器
技术领域：
本发明涉及一种电容性负载驱动器，尤其涉及一种用于带摄像功能的便携 式电子装置中的电容性负载驱动器。
背景技术：
图4A与图4B所示为一种现有技术的电容性负载的驱动电路。此电容性负 载包括一共用电极与两分立电极。图中电容C1两端分别代表所述共用电极和两 分立电极中的一个电极，电容C2两端分别代表所述共用电极和两分立电极中的 另一个电极。电容C1两端通过四个三极管S1， S4'连接到电源V1的两端，电 容C2两端通过四个三极管S5， S8'连接到电源V2两端。三极管S1， S8'分 别受P丽信号控制，每次选择两电源中的一个供电。当电源V1被选择供电时， 三极管S1' ， S4'与S2'， S3，交替导通，而三极管S5， S8'截止，电容性负 载的共用电极与对应的分立电极形成回路；当电源V2被选择供电时，三极管 S5' ， S8'与S6'， S7，交替导通，而三极管S1，至S4，截止，电容性负载的 共用电极与对应的另一分立电极形成回路。此电容性负载可以是用于便携式电 子装置如摄像手机，照相机或摄像机等的压电马达等。
然而，在上述现有技术中，需要用到两个电源和八个三极管，电路复杂， 成本高。尽管电源VI和V2可合用一个电源，但仍然需要八个开关元器件，成 本高。而且， 一般摄像手机的内置电源的电压较低，通常为3.3V左右，而驱动 摄像手机镜头运动的压电马达所需的驱动电压通常要求大于5V，所以上述现有 技术的驱动电路不能直接用作摄像手机的镜头驱动电路。
发明内容
本发明解决现有的技术问题所采用的技术方案是提供一种电容性负载驱 动器，其包括直流电源，电容性负载，所述电容性负载包括一共用电极与两分 立电极；所述驱动电路还包括一三态门控制电路，所述三态门控制电路包括三 个三态门，每一三态门包括一控制端， 一输入端及一输出端，其中一三态门的 输出端与电容性负载的共用电极相连，另外两三态门的输出端分别与电容性负 载的两分立电极相连； 一连接到直流电源的直流转换器，用于输出放大的直流电压至三态门控制电路；频率控制模组，包括两输出端，其中一输出端与所述 其中一三态门的输入端相连，用于输出PWM信号至所述其中一三态门的输入端， 其中另一输出端与所述另外两三态门的输入端相连，用于输出另一 P丽信号至 所述另外两三态门的输入端；选择开关电路，选择性地连接所述另外两三态门 的控制端与地。
本发明更进一步的改进是所述电容性负载为超声波振动体，当所述其中 一三态门的控制端接收控制信号使得所述其中一三态门处于有效状态时，超声 波振动体可选择性地沿两相反方向中的一方向运动。
本发明更进一步的改进是所述其中一三态门的控制端直接接地或通过一 受控开关接地。
相较于现有技术，本发明所举的实施例具有的有益效果是采用较少的开 关元件，有效地简化电路从而提高电路的可靠性且降低成本。
图1为依照本发明一个实施例的电容性负载驱动器框图； 图2为图1中三态门控制电路的具体电路图3A和图3B所示为图1中频率控制模组输出的两种频率控制信号的波形
图3C所示为加在电容性负载的共用电极与两分立电极的电压波形图； 图4A和4B为现有技术的电容性负载驱动器图。
具体实施方式
以下结合
和具体实施方式
作进一步说明。
图1至图3C所示为依照本发明一个实施例的电容性负载驱动器图。请参图 2，所述电容性负载10包括一共用电极12与两分立电极14， 16，所述电容性负 载10可以是带摄像功能的便携式电子装置中的超声波振动体，如摄像手机、摄 像机或照相机等中的用于驱动摄像头往返运动的压电马达，当所述驱动器控制 压电马达选择性地沿两相反方向中的一方向运动时，所述压电马达推动摄像头 朝前或朝后运动。
请参图1，所述电容性负载驱动器包括直流电源20，直流转换器30(DC/DC Converter),频率控制模组40，选择开关电路50及三态门控制电路60。
所述直流电源20由所述便携式电子装置中的电池提供，当便携式电子装置为摄像手机时，所述直流电源2 0提供的电压通常为3. 3伏或2. 8伏。
所述直流转换器30与所述直流电源20相连，用于对直流电源2 Q提供的电
压进行放大，以提供一放大的直流电压，当便携式电子装置为摄像手机时，所
述放大的直流电压通常大于5伏。
所述频率控制模组40用于输出频率控制信号，在本实施例中，所述频率控
制模组40为P丽信号发生器，用于产生P丽信号P丽l与PWM2， P碰l与PWM2
的波形分别如图3a及3b所示，两者相位相差180度，幅值等于或接近于经过
直流转换器30升压后的直流电压值。当然，所述频率控制模组40还可以是其
他形式。
在本实施例中，所述选择开关电路50为单刀双掷开关S，所述单刀双掷开 关S为受控的电子开关。当然，所述选择开关电路50还可以是其他形式。
所述三态门控制电路60可以集成在一芯片上，其包括一电源电压Vcc，三 个三态门T1， T2， T3，每一三态门包括一控制端P1， P4， P7， 一输入端P2， P5， P8，及一输出端P3， P6， P9。当三态门的控制端接低电平"0"时，输入端的状 态与输出端的状态相同，此时的三态门处于有效状态；当三态门的控制端接高 电平"l"时，输出端的状态不受输入端控制，此时的三态门处于高阻状态。所 述电源电压Vcc通过降压装置如若干个二极管与直流转换器30的输出端相连以 接收放大的直流电压。
三态门Tl的控制端Pl通过电阻Rl与电源电压Vcc相连，通过单刀双掷开 关S可与地相连，输入端P2与频率控制模组40的一输出端相连以接收频率控 制信号P丽l，输出端P3与电容性负载的一分立电极14相连。
三态门T2的控制端P4通过电阻R2与电源电压Vcc相连，通过单刀双掷开 关S可与地相连，输入端P5与频率控制模组40的所述输出端相连以接收频率 控制信号P麵l，输出端P6与电容性负载10的另一分立电极16相连。
当三态门Tl或T 2处于有效状态时，其输出端P3或P6的输出电压波形U2 与P丽2的波形相同，输出电压U2的幅值等于或接近于直流转换器30的输出放 大电压值。
三态门T3的控制端P7直接接地或通过一受控开关接地，当然所述控制端 P7也可接收数字控制信号，输入端P8与所述频率控制模组40的另一输出端相 连用于接收频率控制信号P丽1，输出端P9与电容性负载10的共用电极12相连。 当三态门T3处于有效状态时，其输出端P9的输出电压波形U1与P丽1的波形 相同，输出电压U1的幅值等于或接近于直流转换器30的输出放大电压值。以下对驱动电路的工作原理进行举例说明。
开关S选择性地连接三态门T1， T2中的一个控制端P1， P4与地，假设三 态门Tl的控制端Pl接地，也就是说，三态门Tl处于有效状态而三态门T2处 于高阻状态。这样，电容性负载10的分立电极14从三态门Tl的输出端P3接 收电压U2，而分立电极16相当于处于断开状态。三态门T3处于有效状态，电 容性负载10的共用电极12从三态门T3的输出端P9接收电压Ul，电容性负载 10的共用电极12与分立电极14构成回路，加在电容性负载10上的电压U的波 形如图3C所示，U= Ul- U2，电容性负载IO在电压U的驱动下可以沿一方向运 动。可以理解地，当开关S连接三态门T2的控制端P4与地时，电容性负载IO 可以沿另一相反方向运动。
可以理解地，在上述实施例中，所述选择开关电路50还可以是两个独立的 受控的电子开关，三态门T1， T2的控制端P1， P4分别通过其中一个开关接地。
本发明所举实施例的电容性负载驱动器，采用较少的开关元件，有效地简 化电路从而提高电路的可靠性且降低成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不 能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替 换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种电容性负载驱动器，包括直流电源，电容性负载，所述电容性负载包括一共用电极与两分立电极；其特征在于所述驱动器还包括一三态门控制电路，所述三态门控制电路包括三个三态门，每一三态门包括一控制端，一输入端及一输出端，其中一三态门的输出端与电容性负载的共用电极相连，另外两三态门的输出端分别与电容性负载的两分立电极相连；一连接到直流电源的直流转换器，用于输出放大的直流电压至所述三态门控制电路；频率控制模组，包括两输出端，其中一输出端与所述其中一三态门的输入端相连，用于输出一PWM信号至所述其中一三态门的输入端，其中另一输出端与所述另外两三态门的输入端相连，用于输出另一PWM信号至所述另外两三态门的输入端；选择开关电路，选择性地连接所述另外两三态门的控制端与地。
2. 根据权利要求l所述的电容性负载驱动器，其特征在于所述电容性负 载为超声波振动体，当所述其中一三态门的控制端接收控制信号使得所述其中 一三态门处于有效状态时，超声波振动体可选择性地沿两相反方向中的一方向 运动。
3. 根据权利要求2所述的电容性负载驱动器，其特征在于所述其中一三 态门的控制端直接接地或通过一受控开关接地。
4. 根据权利要求l所述的电容性负载驱动器，其特征在于所述选择开关 电路为单刀双掷开关，此开关为受控的电子开关。
5. 根据权利要求l所述的电容性负载驱动器，其特征在于所述选择开关 电路包括两个受控的电子开关，分别连接所述另外两三态门的控制端与地。
6. 根据权利要求l所述的电容性负载驱动器，其特征在于所述三态门控 制电路集成在一芯片上，所述另外两三态门的控制端分别通过电阻与所述芯片 的电源电压相连。
7. 根据权利要求l所述的电容性负载驱动器，其特征在于所述另外两三 态门的控制端分别接收一受控的逻辑电平。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的电容性负载驱动器，其特征在于所 述直流电源由一带摄像头的便携式电子装置的电池提供，所述电容性负载为驱 动所述摄像头往返运动的压电马达。
9. 根据权利要求8所述的电容性负载驱动器，其特征在于所述便携式电 子装置为摄像手机，照相机或摄像机。
全文摘要
本发明提供一种电容性负载驱动器，包括直流电源；电容性负载，包括一共用电极与两分立电极；三态门控制电路，包括三个三态门，每一三态门包括一控制端，一输入端及一输出端，其中一三态门的输出端与电容性负载的共用电极相连，另外两三态门的输出端分别与电容性负载的两分立电极相连；一连接到直流电源的直流转换器，用于提供放大的直流电压至所述三态门控制电路；频率控制模组，包括两输出端，其中一输出端与所述其中一三态门的输入端相连，用于输出PWM信号至所述其中一三态门的输入端，其中另一输出端与所述另外两三态门的输入端相连，用于输出另一PWM信号至所述另外两三态门的输入端；选择开关电路，选择性地连接所述另外两三态门的控制端与地。本发明采用较少的开关元件，有效地简化电路从而提高电路的可靠性且降低成本。
文档编号G02B7/09GK101546024SQ20081006617
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月24日 优先权日2008年3月24日
发明者孙持平, 杨圣骞, 俭 韩 申请人:德昌电机(深圳)有限公司