一种加热驱动控制芯片的制作方法

本实用新型涉及小家电驱动控制领域，具体涉及一种加热驱动控制芯片。

背景技术：

在咖啡机、电热水壶的控制电路板中，目前仍采用若干分立元件实现加热驱动及保护相关功能，但由于采用分立元件方案，增加了前期设计PCB布线的难度，多个元件占用的PCB面积增大，生产时多个分立元件的贴装增加了供备料工时成本与生产材料成本；另一方面，许多小家电采用了阻容降压后简单整流滤波的结构，其输出端电压相对单片机使用电压仍相对较高，且有较大纹波，需要有较多分立元件实现驱动及稳压输出，且不适于供电需求电压范围较窄的芯片直接使用，有为了解决以上问题，有必要进行深入研究。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种适于阻容降压供电的小家电使用，集成有驱动输出及基准电压输出的加热驱动控制芯片。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种加热驱动控制芯片，包含芯片本体，芯片本体上包含芯片接地引脚端、电源输入引脚端、电源输出引脚端、控制信号输入引脚端以及驱动输出引脚端；在芯片本体内，电源输入引脚端与芯片接地引脚端之间串联有第一稳压二极管与第二稳压二极管，且第二稳压二极管的阴极与电源输出引脚端相连；芯片内还包含有供电检测支路、电源输出支路、驱动控制支路、驱动支路与基准电压转换模块；基准电压模块的输入端与电源输入引脚端相连，并产生恒定电压作为基准电压输出；其中，

——电源输出支路包含非门、第一驱动单元、第一NPN三极管及限流电阻；非门的输入与控制信号输入引脚端相连，其输出经第一驱动单元与第一NPN三极管的基极相连，第一NPN三极管的集电极与电源输入引脚端相连，其射极经限流电阻连接到第二稳压二极管的阴极；

——供电检测支路包含有电阻分压器、迟滞比较器，其中电阻分压器连接在电源输入引脚端与芯片接地引脚端之间，其分压端与迟滞比较器的同相输入端相连，迟滞比较器的反相输入端与基准电压模块的输出端相连；迟滞比较器的输出端与驱动控制支路的输入端相连；

——驱动控制支路包含有与门、第二驱动单元；与门的其中一个输入端与控制信号输入引脚端相连，与门的另一个输入端与迟滞比较器的输出端相连，与门的输出端经第二驱动单元与驱动支路的控制端相连；

——驱动支路包含第二NPN三极管与保护二极管，第二NPN三极管的基极作为驱动支路的控制端连接至第二驱动单元的输出端；第二NPN三极管的集电极与保护二极管的阳极、驱动输出引脚端并联相接；保护二极管的阴极与电源输入引脚端相连。

在使用时，市电电压经过阻容降压及整流滤波后可直接连接芯片的电源输入引脚端及芯片接地引脚端；驱动输出引脚端和电源输入引脚端之间可连接继电器的触发端；通过第一稳压二极管、第二稳压二极管与电源输出支路的连接，使得电源输出引脚端能够输出与第二稳压二极管工作电压相同的电压；供电检测支路通过电阻分压器对连接到电源输入引脚端的输入电压取样，并通过迟滞比较器及与基准电压的比较从而输出触发信号到驱动控制支路，控制信号输入引脚端与外部单片机或控制单元相连，从而控制驱动支路的第二NPN三极管的导通或关断，并实现驱动放大功能。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

⑴、芯片设计减少了分立元件的使用数量，PCB占用面积小，便于生产且降低了成本；

⑵、对电源精度要求降低，且同时能输出5V或3.3V电压，为单片机或低压低功耗的电子部件提供用电；

⑶、整体封装于芯片本体内，提高了抗静电能力，可靠性提高。

附图说明

图1为实施例中加热驱动控制芯片的电路原理图。

图2为实施例中外部连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

一种加热驱动控制芯片，芯片整体为SOP贴片封装或DIP插件封装，包含芯片本体，芯片本体上包含芯片接地引脚端GND、电源输入引脚端VCCA、电源输出引脚端VCC、控制信号输入引脚端HI、驱动输出引脚端RLY、温度控制输出引脚端WENO、温度控制输入引脚端WENI、二极管限压引脚端INT；在芯片本体内，电源输入引脚端VCCA与芯片接地引脚端GND之间串联有第一稳压二极管D1与第二稳压二极管D2，且第二稳压二极管D2的阴极与电源输出引脚端VCC相连；所述第二稳压二极管D2为5V稳压二极管或3.3V稳压二极管；所述第一稳压二极管D1为12V稳压二极管；控制信号输入引脚端HI与芯片接地引脚端GND之间还连接有接地电阻R1,可确保启动时控制信号输入引脚端HI为低电平，使得芯片的工作触发状态更稳定可靠；芯片内还包含有供电检测支路、电源输出支路、驱动控制支路、驱动支路与基准电压转换模块T1；基准电压模块T1的输入端与电源输入引脚端相连(图中未画出)，并产生2.5V恒定电压作为基准电压输出；其中，

——电源输出支路包含非门N1、第一驱动单元U1、第一NPN三极管Q1及限流电阻R4；非门N1的输入与控制信号输入引脚端HI相连，其输出经第一驱动单元U1与第一NPN三极管Q1的基极相连，第一NPN三极管Q1的集电极与电源输入引脚端VCCA相连，其射极经限流电阻R4连接到第二稳压二极管D2的阴极；

——供电检测支路包含有由电阻R2，电阻R3构成的电阻分压器、迟滞比较器A1，其中电阻分压器连接在电源输入引脚端VCCA与芯片接地引脚端GND之间，其分压端与迟滞比较器A1的同相输入端相连，迟滞比较器A1的反相输入端与基准电压模块T1的输出端相连；迟滞比较器A1的输出端与驱动控制支路的输入端相连；

——驱动控制支路包含有与门Y1、第二驱动单元U2；与门Y1的其中一个输入端与控制信号输入引脚端HI相连，与门Y1的另一个输入端与迟滞比较器A1的输出端相连，与门Y1的输出端经第二驱动单元U2与驱动支路的控制端相连；

——驱动支路包含第二NPN三极管Q2与保护二极管D3，第二NPN三极管Q2的基极作为驱动支路的控制端连接至第二驱动单元U2的输出端；第二NPN三极管Q2的集电极与保护二极管D3的阳极、驱动输出引脚端RLY并联相接；保护二极管D3的阴极与电源输入引脚端VCCA相连。

芯片本体内设有由二极管D4与二极管D5组成的，阴极相连的反向连接二极管对，反向连接二极管对的其中一个阳极端与芯片接地引脚端GND相连，反向连接二极管对的另一个阳极端经串联上拉电阻R5连接至电源输出引脚端VCC，且与上拉电阻R5相连的二极管D4的阳极端还连接至温度控制输出端WENO；温度控制输入端WENI与反向连接二极管对的阴极相连；通过温度控制输出端WENO、温度控制输入端WENI可提供限压保护。

芯片本体内设有两个同向串联的二极管D6与二极管D7，且整体反接于电源输出引脚端VCC与芯片接地引脚端GND之间，二极管D6与二极管D7的连接中端与二极管限压引脚端INT相连；通过与外部单片机或电子部件连接可实现限压保护功能，当电压过高或过低时，被限制在与第二稳压二极管D2的工作电压或地端电压附近，电压相差为一个二极管压降；

在使用时，如图2所示，市电电压经过电阻R11与电容C1并联组成的阻容降压单元，并通过二极管D11、二极管D12组成的半波整流后，经过电容C3滤波连接到芯片的电源输入引脚端VCCA及芯片接地引脚端GND，虽然从市电连接后的降压及滤波较为粗略，但仍适于本实施例的芯片使用；驱动输出引脚端RLY和电源输入引脚端VCCA之间连接继电器RELAY1的触发端；通过第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2与电源输出支路的连接，使得电源输出引脚端能够输出与第二稳压二极管工作电压相同的电压；供电检测支路通过电阻分压器对连接到电源输入引脚端的输入电压取样，并通过迟滞比较器及与基准电压的比较从而输出触发信号到驱动控制支路，控制信号输入引脚端HI与外部单片机或控制单元相连，输入高电平时，第一NPN三极管Q1管关断，当VCCA电压升高后，迟滞比较器A1输出高电平，从而通过与门Y1与第二驱动单元U2驱动，使得第二NPN三极管Q2导通，并实现驱动放大功能，使得连接的继电器RELAY1动作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。