一种马达开关电路及马达开关的制作方法

1.本实用新型涉及开关电路技术领域，具体涉及一种马达开关电路及马达开关。


背景技术：

2.mos管最显著的特性是开关特性好，所以被广泛的应用在振动马达开关电路中，如图1所示，目前已有的振动马达开关电路，使用nmos管开关控制振动马达的启动；mos管有三个极：漏极
‑
d、栅极
‑
g、源极
‑
s；在使用过程中，虽然vgs的电压差超过了nmos管开关开启电压，但是此时nmos管的导通沟道较窄，d极与s极间电流id小于nmos管开关完全导通时的电流值；此时vgs的电压差不能使nmos管开关完全导通；由于d极和s极之间存在的内生电阻rds，所以在d极和s极不完全导通时会产生的较大的压降；nmos 管内部功耗特别大，nmos管开关温度升高，容易造成nmos管开关击穿，出现nmos管开关烧坏的现象。
3.为了解决上述的问题，通过加大vgs电压差，使nmos管开关完全的导通，可以减少nmos管开关烧坏的现象；现有两种具体的方案：第一种，在振动马达的正极加pmos开关管q0007做电源输入，用一个nmos开关管q0006去控制pmos开关管q0007的打开或截止，具体如图2所示。第二种，在振动马达负极加第一nmos开关管q0005接到gnd，用第二nmos开关管q0004去控制第一nmos开关管q0005打开或截止,具体如图3所示。在实际的生产中，两种具体方案不知道那种方案最优，那种方案可以有效的减少不良率；如果去验证需要设计两种pcb印制板，需要耗费大量的硬件资源，研发周期和备货成本等费用大大的增加。
4.针对上述问题，所以有必要对现有技术进行改进。


技术实现要素：

5.针对现有技术中两种振动马达开关电路在生产验证的时候需要准备两种 pcb板，需要耗费大量的硬件资源，研发周期和备货成本等费用大大的增加的问题，本实用新型合理的利用了振动马达正负极等效特性，nmos和pmos 封装兼容等特性，增加了少量电器元件，即可将两种振动马达电路兼容到一起，在后期验证的时候不需要准备两种pcb板，即可完成对振动马达开关电路验证的工作。
6.根据发明的目的提出了一种马达开关电路，包括第一开关电路、第二开关电路、驱动电路以及马达电路；
7.所述第一开关电路包括连接在一外部第一电源上的第一连接端和串接在所述马达电路第一电流方向上的p型开关，所述第二开关电路包括连接在所述外部第一电源的第二连接端和串接在所述马达电路第二电流方向上的第一 n型开关，所述p型开关和第一n型开关共用一个电路位置，且该p型开关和第一n型开关受所述驱动电路驱动，
8.所述第一开关电路还包括设置在所述p型开关相对所述第一电流方向前部位置的第一匹配电阻和设置在所述马达电路相对所述第一电流方向后部位置的第二匹配电阻，
9.所述第二开关电路包括设置在所述第一n型开关相对所述第二电流方向后部位置的第三匹配电阻和设置在所述马达电路相对所述第二电流方向前部位置的第四匹配电阻，
10.当所述第一开关电路工作时，接入所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻，断开所述第三匹配电阻和所述第四匹配电阻，当所述第二开关电路工作时，接入所述第三匹配电阻和所述第四匹配电阻，断开所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻，使得所述第一开关电路和所述第二开关电路仅有一个形成与所述马达电路的工作回路。
11.优选的，所述第一开关电路还包括第一上拉电阻，所述第一上拉电阻的一端与所述p型开关的栅极连接，所述第一上拉电阻另一端与所述第一连接端相连。
12.优选的，所述驱动电路包括：信号源、第一限流电阻、第二n型开关；
13.所述信号源的输出端与所述第一限流电阻的一端连接，所述第一限流电阻的另一端与所述第二n型开关栅极连接，所述第二n型开关的源极接地，所述第二n型开关的漏极与所述p型开关栅极或所述第一n型开关栅极连接。
14.优选的，第二上拉电阻；所述第二上拉电阻一端和一外设第二电源连接，所述第二上拉电阻另一端与所述信号源输出端连接。
15.优选的，所述马达电路包括：马达和第一续流二极管或马达第二续流二极管；所述马达和所述第一续流二极管并联连接或所述马达和所述第二续流二极管并联连接；所述第一续流二极管和所述第二续流二极管共用一个电路位置且接入所述马达电路时正负极相反。
16.优选的，当所述第一开关电路工作时，所述第一续流二极管接入所述马达电路中；所述第一续流二极管的负极与所述马达负极并联后与所述p型开关漏极连接，所述第一续流二极管正极与所述马达正极并联后串联所述第二匹配电阻后接地。
17.优选的，当所述第二开关电路工作时，所述第二续流二极管接入所述马达电路中；所述第二续流二极管的正极与所述马达负极并联后与所述第一n 型开关的漏极连接，所述第二续流二极管的负极与所述马达正极并联后串联所述第四匹配电阻后与所述第二连接端连接。
18.优选的，所述第一开关电路还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第一连接端相连，所述第一电容的另一端接地。
19.优选的，所述第二开关电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第二连接端连接，所述第二电容的另一端接地。
20.本实用新型还提供了一种马达开关，包括上所述的一种马达开关电路。
21.本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型合理利用振动马达正负极等效特性，nmos管和pmos管封装兼容的特性，只增加了3个电阻，将两种振动马达开关电路兼并一起，实现正负极切换的作用，避免了两种pcb板型号设计，不需要耗费大量的硬件资源，缩短了研发周期和减少了备货成本。
附图说明
23.图1为现有技术中一种马达开关电路；
24.图2为对现有技术改进后的一种马达开关电路示意图；
25.图3为对现有技术改进后的另一种马达开关电路示意图；
26.图4为本实用新型马达开关电路原理框图示意图；
27.图5为本实用新型马达开关电路一具体实施例的电路示意图；
具体实施方式
28.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
29.如图4所示，本实用新型提供的一种马达开关电路的原理框图示意图，包括第一开关电路、第二开关电路、驱动电路以及马达电路；
30.第一开关电路包括连接在一外部第一电源上的第一连接端和串接在马达电路第一电流方向上的p型开关，第二开关电路包括连接在外部第一电源的第二连接端和串接在马达电路第二电流方向上的第一n型开关，p型开关和第一n型开关共用一个电路位置，且该p型开关和第一n型开关受驱动电路驱动，
31.第一开关电路还包括设置在p型开关相对第一电流方向前部位置的第一匹配电阻和设置在马达电路相对第一电流方向后部位置的第二匹配电阻，
32.第二开关电路包括设置在第一n型开关相对第二电流方向后部位置的第三匹配电阻和设置在马达电路相对第二电流方向前部位置的第四匹配电阻，
33.当第一开关电路工作时，接入第一匹配电阻和第二匹配电阻，断开第三匹配电阻和第四匹配电阻，当第二开关电路工作时，接入第三匹配电阻和第四匹配电阻，断开第一匹配电阻和第二匹配电阻，使得第一开关电路和第二开关电路仅有一个形成与马达电路的工作回路。
34.为了使p型开关更快更可靠地截止，有一优选方案，第一开关电路还包括第一上拉电阻，第一上拉电阻的一端与p型开关的栅极连接，第一上拉电阻另一端与所述第一连接端相连。需要说明的是，在第二开关电路工作时，上述的第一上拉电阻不接入电路中。
35.有一具体实施例，驱动电路包括：信号源、第一限流电阻、第二n型开关；
36.信号源的输出端与第一限流电阻的一端连接，第一限流电阻的另一端与第二n型开关栅极连接，第二n型开关的源极接地，第二n型开关的漏极与p型开关栅极或第一n型开关栅极连接。为了使第二n型开关的栅极钳位在一固定的电压上，有一更为具体的方案，驱动电路还包括第二上拉电阻；第二上拉电阻一端和外设一第二电源连接，第二上拉电阻另一端与信号源输出端连接。
37.有一优选方案，马达和第一续流二极管或马达第二续流二极管；马达和第一续流二极管并联连接或马达和第二续流二极管并联连接；第一续流二极管和第二续流二极管共用一个电路位置且接入马达电路时正负极相反。
38.更具体的，当第一开关电路工作时，第一续流二极管接入马达电路中；第一续流二极管的负极与马达负极并联后与p型开关漏极连接，第一续流二极管正极与马达正极并联后串联第二匹配电阻后接地。
39.当第二开关电路工作时，第二续流二极管接入马达电路中；第二续流二极管的正极与马达负极并联后与第一n型开关的漏极连接，第二续流二极管的负极与马达正极并联后串联第四匹配电阻后与第二连接端连接。
40.当第一开关电路工作时，为了滤除外部的第一电源输入至第一开关电路与马达电路形成的回路中的杂波，第一开关电路还包括第一电容，第一电容的一端与第一连接端相连，第一电容的另一端接地。
41.当第二开关工作时，为了滤除外部第一电源输入至第二开关电路与马达电路形成的回路中的杂波，第二开关电路还包括第二电容，第二电容的一端与第二连接端连接，第二电容的另一端接地。
42.本实用新型还提供了一种马达开关，包括上述的一种马达开关电路。
43.如图5所示，本实用新型一种马达开关电路一具体实施例电路示意图，包括第一开关电路、第二开关电路、驱动电路以及马达电路；
44.第一开关电路包括连接在一外部第一电源vgps_main上的第一连接端和串接在马达电路第一电流方向上的p型开关q0002，第二开关电路包括连接在外部第一电源vgps_main的第二连接端和串接在马达电路第二电流方向上的第一n型开关；
45.p型开关q0002和第一n型开关共用一个电路位置，且该p型开关q0002 和第一n型开关受驱动电路驱动。
46.驱动电路包括：信号源的输出端p1.00_vib_bn与第一限流电阻r0505 的一端连接，第一限流电阻r0505的另一端与第二n型开关q0501栅极连接，第二n型开关q0501的源极接地，第二n型开关q0501的漏极与p型开关q0002 栅极或第一n型开关栅极连接。为了使第二n型开关q0501的栅极钳位在一固定的电压上，第二上拉电阻r6一端和外设一第二电源vdd_nrf_3v3连接，第二上拉电阻r6另一端与信号源输出端p1.00_vib_bn连接。
47.第一开关电路还包括设置在p型开关q0002相对第一电流方向前部位置的第一匹配电阻r0002和设置在马达电路相对第一电流方向后部位置的第二匹配电阻r0001，
48.第二开关电路包括设置在第一n型开关相对第二电流方向后部位置的第三匹配电阻r0003和设置在马达电路相对第二电流方向前部位置的第四匹配电阻r0005，
49.当第一开关电路工作时，接入第一匹配电阻r0002和第二匹配电阻r0001，断开第三匹配电阻r0003和第四匹配电阻r0005，当第二开关电路工作时，接入第三匹配电阻r0003和第四匹配电阻r0005，断开第一匹配电阻r0002 和第二匹配电阻r0001，使得第一开关电路和第二开关电路仅有一个形成与马达电路的工作回路。
50.当第一开关电路工作时，第一开关电路和马达电路形成工作回路，其中第一电流方向：第一连接端
‑‑
>第一匹配r0002
‑‑
>p型开关q0002
‑‑
>马达电路
‑‑
>第二匹配电阻r0001
‑‑
>地gnd2。
51.当第二开关电路工作时，第二开关电路和马达电路形成工作回路，其中第二电流方向：第二连接端
‑‑
>第四匹配电阻r0005
‑‑
>马达电路
‑‑
>第一 n型开关
‑‑
>第三匹配r0003
‑‑
>地gnd1。
52.第一开关电路还包括第一上拉电阻r7，第一上拉电阻r7的一端与p型开关q0002的栅极，第一上拉电阻r7另一端与第一连接端相连。需要说明的是，在第二开关电路工作时，第一上拉电阻r7不接入电路中。
53.马达电路包括马达motor_blt_4311和第一续流二极管d1或马达和第二续流二极管；马达motor_blt_4311和第一续流二极管d1并联连接或马达 motor和第二续流二极管并联连接；第一续流二极管d1和第二续流二极管共用一个电路位置且接入马达电路时正负极相反。
54.当第一开关电路工作时，第一续流二极管d1接入马达电路中；第一续流二极管d1的负极与马达motor_blt_4311负极并联后与p型开关漏极连接，第一续流二极管d1正极与
马达motor_blt_4311正极并联后串联第二匹配电阻r0001后接地。
55.当第二开关电路工作时，第二续流二极管接入马达电路中；第二续流二极管的正极与马达motor_blt_4311负极并联后与第一n型开关的漏极连接，第二续流二极管的负极与马达motor_blt_4311正极并联后串联第四匹配电阻r0005后与第二连接端连接。
56.当第一开关电路工作时，为了滤除第一电源输入至第一开关电路与马达电路形成的回路中的杂波，第一开关电路还包括第一电容c0001，第一电容 c0001的一端与第一连接端相连，第一电容c0001的另一端接地。
57.当第二开关工作时，为了滤除第一电源输入至第二开关电路与马达电路形成的回路中的杂波，所述第二开关电路还包括第二电容c0511，第二电容 c0511的一端与第二连接端连接，第二电容c0511的另一端接地。
58.本实用新型通过简单的电路设计，将两种马达开关的电路兼并在一起，在做马达开关电路最优验证的时候，不需要准备两种型号的pcb板，不需要耗费大量的硬件资源，缩短了研发周期和减少了备货成本。
59.尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可以的。