一种适用于大电流控制驱动的8位串并转换驱动芯片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于忍片控制领域，尤其设及一种适用于大电流控制驱动的8位串并转换 驱动忍片。
【背景技术】
[0002] 74肥595是娃结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守巧DECNO.7A标准。
[0003] 74肥595具有8位移位寄存器和一个存储器，Ξ态输出功能。移位寄存器和存储器 有相互独立的时钟。
[0004] 数据在SH_cp(移位寄存器时钟输入）的上升沿输入到移位寄存器中，在ST_cp(存 储器时钟输入)的上升沿输入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总 是比存储寄存器早一个脉冲。
[0005] 移位寄存器有一个串行移位输入(Ds)，和一个串行输出（Q7'），和一个异步的低电 平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备Ξ态的总线输出，当使能输出使能脚(0E)时(为 低电平），存储寄存器的数据输出到总线。
[0006] 8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。将串行输入的8 位数字，转变为并行输出的8位数字，例如控制一个8位数码管，将不会有闪烁。
[0007]
[000引对于74肥595的输出能力，有如下参考数据：
[0009]Cpd决定动态的能耗，Pd=CpdXVCCXn+I(CLXVC(T2XfO)
[0010]Fl=输入频率，化=输出电容f0 =输出频率(MHz)Vcc=电源电压
[0011] 可见，74肥595是一种十分常用的串并转换忍片，但其输出功率较低，不能满足驱 动的需要。现常用ULN2803对74肥595和大电流驱动控制设备之间进行连接。
[0012] ULN2803，采用AP=DIP18，AFW=S0L18封装方式。八路NPN达林顿连接晶体管阵系 列特别适用于低逻辑电平数字电路(诸如TTUCM0S或PM0S/NM0S)和较高的电流/电压要求 之间的接口，广泛应用于计算机，工业用和消费类产品中的灯、继电器、打印键或其它类似 负载中。所有器件具有集电极开路输出和续流箱位二极管，用于抑制跃变。ULN2803的设计 与标准TTL系列兼容，而ULN2804最适于6至15伏高电平CMOS或PM0S。
[001引用化N2803连接74HC595串并转换忍片和大电流驱动控制设备，虽解决了 74HC595 输出能力不足的问题，但也提高了制造成本。
[0014]本发明忍片实现大电流驱动的串并转换功能，W-颗忍片代替上述两颗忍片及其 之间复杂的连接电路，同时增加了负载开短路检测与短路保护功能，既解决了上述74HC595 输出能力不足的问题，又降低了制造成本，提高了电路安全稳定性，对于产品开发和批量生 产具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种适用于大电流控制驱动的8位串 并转换驱动忍片。
[0016] 为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:一种适用于大电流控制驱动的8位串 并转换驱动忍片，包括低压稳压单元、检测处理单元、通信单元和驱动单元;所述低压稳压 单元与外加电源相连，并将其转化为稳定的低压，给检测处理单元和通信单元供电;所述检 测处理单元对忍片输出的负载状态进行实时监测，当某通道负载发生短路或开路时，忍片 内部将检测出来，并迅速将负载短路通道关断，W防止忍片和外部负载过热烧毁;所述通信 单元包含一个8位移位寄存器和一个8位数据锁存器，用W接收外部串行数据信号，实现8位 串并转换功能，并将并行输出信号数据发送到所述驱动单元来驱动负载;所述驱动单元接 收通信单元的信号数据，并依此驱动负载。
[0017] 进一步地，所述外加电源输入电压范围为8~30V，通过所述低压稳压单元给低压 通信模块供电。
[0018] 进一步地，所述通信单元包含一个8位移位寄存器和一个8位数据锁存器，当串行 移位时钟输入(SCLK)从低电平向高电平跳变时，移位寄存器的数据往前移一位，串行输入 数据从串行通信数据输入端口（SDI)移入移位寄存器的最低位，串行通信数据输出端口 (SD0)连接移位寄存器的最高位，用W跟下一颗忍片级联。
[0019] 进一步地，所述通信单元输出使能脚(0E)下降沿时，移位寄存器的数据写入数据 锁存器。
[0020] 进一步地，所述通信单元输出使能脚(0E)为低电平时，数据锁存器的数据直接控 审化路输出状态，数据为1时，该通道输出开启，输出端到地的开关管处于导通状态，数据为0 时，该通道输出关断，输出端处于高阻态。
[0021] 进一步地，所述通信单元输出使能脚(0E)为高电平时，所述驱动单元的8路输出都 被关断，处于高阻态。
[0022] 进一步地，所述驱动单元的8路输出端接忍片内部8个高压醒0S管的漏(Drain)端， 每路允许驱动50mA~85mA负载。
[0023] 进一步地，所述驱动单元每个通道的输出端跟电源端(PVDD)之间都内置一个反向 二极管，在输出管关断时可有效吸收感性负载线圈上的反向电流。
[0024] 进一步地，所述检测单元在每个通道具有负载开路与短路检测功能，检测结果在 输出使能脚(0E)上升沿时导入移位寄存器，并可W在串行移位时钟输入(SCLK)上升沿触发 下从串行通信数据输出端口（SD0)串行送出。
[0025] 进一步地，忍片利用恒流技术将每个通道的最大电流限制在50~85mA，有利于保 护负载线圈在发生短路时不被烧坏，当检测到负载短路时，忍片会自动将发生故障的通道 关断，更大程度地保护负载线圈和忍片自身的安全。
[00%] 本发明有益效果：
[0027] 1、在普通串并转换忍片的基础上，增大了驱动功能，解决了普通串并转换忍片输 出不足的问题；
[0028] 2、用一颗忍片代替了串并转换忍片、驱动忍片及其之间复杂的连接电路，使电路 大大简化，从而节约了成本；
[0029] 3、增加了负载开断路检测和保护功能，提高了电路的安全稳定性。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明忍片【具体实施方式】示意图；
[0031] 图2为本发明忍片引脚图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合说明书附图对本发明作进一步的说明。
[0033] 如图1所示，一种适用于大电流控制驱动的8位串并转换驱动忍片，包括低压稳压 单元、检测处理单元、通信单元和驱动单元;所述低压稳压单元与外加电源相连，并将其转 化为稳定的低压，给检测处理单元和通信单元供电；所述检测处理单元对忍片输出的负载 状态进行实时监测，当某通道负载发生短路或开路时，忍片内部将检测出来，并迅速将负载 短路通道关断，W防止忍片和外部负载过热烧毁;所述通信单元包含一个8位移位寄存器和 一个8位数据锁存器，用W接收外部串行数据信号，实现8位串并转换功能，并将并行输出信 号数据发送到所述驱动单元来驱动负载;所述驱动单元接收通信单元的信号数据，并依此 驱动负载。
[0034] 其中，忍片输入电源PVDD可W允许8~30V常加电压，所述低压稳压单元可W产生 一个6V的电压VDD，用于给忍片内部的通信和检测模块供电，串行通信数据输出端口（SD0) 的输出高电平电压约为6V。电源端(PVDD)通过反向二极管接到8路驱动端口，可W有效吸收 感性负载在关断时的反向电流。
[0035] 其中，所述通信单元包含一个8位移位寄存器和一个8位数据锁存器，当串行移位 时钟输入(S化K)从低到高电平跳变时，移位寄存器的数据往前移一位，串行输入数据从串 行通信数据输入端口（SDI)移入移位寄存器的最低位，串行通信数据输出端口（SD0)连接移 位寄存器的最高位，用W跟下一颗忍片级联。输出使能脚(0E)下降沿时，移位寄存器的数据 写入数据锁存器。忍片内部对通信信号进行了完善的滤波和时序处理，可确保通信稳定性， 外围电路不需要对信号线进行