专利名称：用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种驱动电路，特别是有关于一种具有短路保护功能的遥控玩具二通道驱动电路。
背景技术：
现有的遥控玩具如遥控直升机，其上、下螺旋桨马达大都是采用直流马达驱动来控制遥控直升机的上、下飞行；或是左、右侧翼马达，也是采用直流马达驱动来控制遥控直升机的左侧飞行或是右侧飞行。抑或是瓢虫系列四轴飞行器，通过微控制器控制直流马达的运转力，进而控制瓢虫系列四轴飞行器的上、下、左、右飞行。然而，以上所述遥控玩具的直流马达只需要单相运转功能，目前一般普遍采用的是一通道驱动电路，且大多是以分离式元件实现直流马达驱动，这些分离式元件存在以下几个缺点:1.所有元件均为分离式元件，在电路焊接上多了很多焊点，容易造成焊接短路问题。2.没有异常保护电路，在马达短路时容易将驱动电路烧毁。3.分离式元件实现直流马达驱动，对PCB板所占面积很大，相对总体成本更高，因而无法灵活应用在更轻巧的玩具上。另外，先前技术内置稳压电源的二通道驱动电路，并不能保护直流马达驱动短路的情况，原因在于内置稳压电源的二通道驱动电路并没有短路保护的二通道驱动电路，所以无法达到保护电路的功能。因此，本实用新型提供一种用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，通过配置短路保护电路的设计，可避免遥控玩具因焊接或加工时输出的短路，所造成驱动电路的烧毁，因此解决了现有驱动电路没有异常保护功能的问题，并解决了现有遥控玩具的二通道驱动电路存在PCB板 面积大、元件焊点多、成本高的问题。
实用新型内容为了解决上述有关的问题，本实用新型的一主要目的在于提供一种用于遥控玩具的二通道驱动电路，并于二通道驱动电路上配置有短路保护的功能。故本实用新型由此驱动电路，可增加应用的灵活度，并解决现有遥控玩具的二通道驱动电路存在容易出现电路烧毁的问题。依据上述的目的，本实用新型提供一种用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，包括:一微控制器，其一端连接于电源端(Vdd)，而其另一端耦接至接地端(GND)，并通过一第一输出端与一第二输出端，分别传送输出一第一控制信号及一第二控制信号；一二通道驱动电路,具有一第一端、一第二端、两个输入端、一第一输出控制端及一第二输出控制端，其中第一端连接于电源端(Vdd)，第二端耦接至接地端(GND)，两个输入端(IN1、IN2)分别电性连接于微控制器的第一输出端与第二输出端，用以接收第一控制信号与第二控制信号；一第一负载(Ru)，具有一第一端稱接至电源端(VDD),以及一第二端与二通道驱动电路的第一输出控制端连接；一第二负载(Rj，具有一第一端耦接至电源端(Vdd)，以及一第二端与二通道驱动电路的第二输出控制端连接；以及一二通道短路保护电路，具有两个控制端(INA、INB)电性连接于二通道驱动电路，是用以监控二通道驱动电路间的电流，并根据监控的结果与一短路电流设定电压比较，而分别输出一第一驱动信号与一第二驱动信号。其中该第一负载与该第二负载为控制该遥控玩具的一直流马达。其中该二通道驱动电路由一第一通道驱动电路以及一第二通道驱动电路所组成。其中该第一通道驱动电路进一步包括:一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，其中该第一端连接于该微控制器的该第一输出端；一第一二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd)，以及一第二端耦接至该第一电阻的该第一端与该微控制器的该第一输出端间的节点；一第二二极管，具有一第一端连接于该第一二极管的该第二端与该微控制器的该第一输出端间的节点，以及一第二端耦接至接地端(GND);—第二电阻，具有一第一端连接于该第一电阻的该第二端，以及一第二端耦接至接地端(GND)反相器，具有一输入端以及一输出端，其中该输入端连接于该第一电阻的该第二端；一第一逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端电性连接于该反相器的该输出端；一第二逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端连接于该第一逻辑栅的该输出端，该第二输入端连接于该反相器的该输入端与该第一电阻的该第二端间的节点，该输出端耦接至该第一逻辑栅的该第二输入端；一第三逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端电性连接于该第二逻辑栅的该输出端，该第二输入端用以接收该第一驱动信号；一缓冲器，具有一输入端以及一输出端，其中该输入端电性连接于该第三逻辑栅的该输出端；一晶体管，其栅极端连接于该缓冲器的该输出端，漏极端则连接于该第一负载的该第二端；以及一第三二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd)，以及一第二端连接于该晶体管的漏极端与该第一负载的该第二端。其中该第二通道驱动电路进一步包括:一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，其中该第一端连接于该微控制器的该第一输出端；一第一二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd)，以及一第二端耦接至该第一电阻的该第一端与该微控制器的该第一输出端间的节点；一第二二极管，具有一第一端连接于该第一二极管的该第二端与该微控制器的该第一输出端间的节点，以及一第二端耦接至接地端(GND);—第二电阻，具有一第一端连接于该第一电阻的该第二端，以及一第二端耦接至接地端(GND); —反相器，具有一输入端以及一输出端，其中该输入端连接于该第一电阻的该第二端；一第一逻辑栅，具有一第一输入端电性连接于该反相器的该输出端、一第二输入端以及一输出端；一第二逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端,其中该第一输入端连接于该第一逻辑栅的该输出端，该第二输入端连接于该反相器的该输入端与该第一电阻的该第二端间的节点，该输出端耦接至该第一逻辑栅的该第二输入端；一第三逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端电性连接于该第二逻辑栅的该输出端，该第二输入端用以接收该第二驱动信号；一晶体管，其栅极端连接于该缓冲器的该输出端，漏极端则连接于该第二负载的该第二端；以及一第三二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd)，以及一第二端连接于该晶体管的漏极端与该第二负载的该第二端。其中该 二通道短路保护电路由一第一通道保护电路以及一第二通道保护电路所组成。[0013]其中该第一通道短路保护电路进一步包括一比较器，其具有一第一输入端电性连接于该第一通道驱动电路、一第二输入端用以接收该短路电流设定电压，以及一输出端用以输出该第一驱动信号。其中该第二通道短路保护电路进一步包括一比较器，其具有一第一输入端电性连接于该第二通道驱动电路、一第二输入端用以接收该短路电流设定电压，以及一输出端用以输出该第二驱动信号。其中该遥控玩具选自于一遥控直升机、一遥控汽车、一瓢虫飞行器的其中之一。经由本实用新型所提供的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路的设计，可避免遥控玩具因在焊接或加工时输出的短路，所造成驱动电路的烧毁，解决了现有驱动电路没有异常保护功能的问题，并解决了现有遥控玩具的二通道驱动电路存在PCB板面积大、元件焊点多、成本高的问题。
根据上述的目的，以下结合较佳实施例并配合附图加以说明本实用新型所采用的技术手段及其功效，其中:图1是为本实用新型的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路架构图；图2是为本实用新型的第一通道驱动电路详细架构图；图3是为本实用新型的第一通道保护电路详细架构图。
具体实施方式
由于本实用新型主要是揭露一种用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，可避免遥控玩具因在加工时输出的短路，所造成驱动电路的烧毁。而与本实用新型有关的通道驱动电路的基本原理与功能，已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，仅针对与本实用新型用于遥控玩具的二通道驱动电路其特征处进行详细说明。此外，于下述内文中的附图，亦并未依据实际的相关尺寸完整绘制，其作用仅在表达与本实用新型特征有关的示意图。首先，请参阅图1，是为本实用新型的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路架构图。如图1所示，用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路I包括:一个微控制器10，其一端连接于电源端VDD，而其另一端耦接至接地端GND，并通过第一输出端101与第二输出端103，分别传送输出第一控制信号及第二控制信号；一个二通道驱动电路12,具有一第一端、一第二端、两个输入端、一第一输出控制端1201及一第二输出控制端1203，其中第一端连接于电源端VDD，第二端耦接至接地端GND，两个输入端INl、IN2分别电性连接于微控制器10的第一输出端101与第二输出端103，用以接收第一控制信号与第二控制信号，其中二通道驱动电路12是由一第一通道驱动电路121以及一第二通道驱动电路122所组成；一个第一负载Ru，具有第一端并耦接至电源端VDD，以及第二端与该二通道驱动电路的该第一输出控制端连接；一个第二负载Rw具有第一端并耦接至电源端VDD，以及第二端与该二通道驱动电路的该第二输出控制端连接；以及一个二通道短路保护电路14，具有两个控制端INA、INB电性连 接于二通道驱动电路12，是用以监控二通道驱动电路12间的电流，并根据监控的结果与一短路电流设定电压比较，而分别输出一第一驱动信号与一第二驱动信号至二通道驱动电路12，其中二通道短路保护电路14是由一个第一通道保护电路141以及一个第二通道保护电路142所组成。当二通道驱动电路12的两个输入端IN1、IN2分别接收自微控制器10的第一输出端101与第二输出端103所输出的第一控制信号与第二控制信号后，会将第一控制信号与第二控制信号分别传送至第一输出控制端1201与第二输出控制端1203做输出，其第一输出控制端1201与第二输出控制端1203分别连接于第一负载Ru与第二负载&，再通过第一负载Ru与第二负载Ru控制遥控玩具运作，而在本实用新型的实施例中，此第一负载Ru与第二负载&可以是一种直流马达；而此第一负载Ru与第二负载Ru的直流马达可以用来控制遥控直升机上、下飞行或是控制遥控直升机左、右侧飞行，或是用来控制瓢虫飞行器上、下飞行、左、右侧飞，抑或是控制遥控汽车前、后、左、右动作。如果此时第一负载Ru与第二负载Ru出现短路现象时，二通道短路保护电路14会监控到二通道驱动电路12产生大电流的情况，这时二通道短路保护电路14的输出端0CP1、0CP2会输出第一驱动信号与第二驱动信号分别将二通道驱动电路12的第一输出控制端1201与第二输出控制端1203关闭，避免大电流流至第一负载Ru与第二负载&造成电路烧毁。接着，根据图1内容所示，二通道驱动电路12是由一第一通道驱动电路121以及一第二通道驱动电路122所组成，其中第一通道驱动电路121与第二通道驱动电路122内部组成架构相同，故在此只举例其中一通道驱动电路来做说明。首先，请参阅图2，是为本实用新型的第一通道驱动电路详细架构图。如图2所示，第一通道驱动电路121包括:一个第一电阻R1，具有第一端以及第二端，其中第一端连接于微控制器10的第一输出端；一个第一二极管Dl，具有第一端连接于电源端VDD，以及第二端耦接至第一电阻Rl的第一端与微控制器10的第一输出端间的节点；一个第二二极管D2，具有第一端连接于第一二极管Dl的第二端与微控制 器10的第一输出端间的节点，以及第二端耦接至接地端GND ;—个第二电阻R2，具有第一端连接于第一电阻Rl的第二端，以及第二端耦接至接地端GND; —个反相器INV1,具有输入端以及输出端,其中输入端连接于第一电阻的第二端；一个第一逻辑栅N0R1,具有第一输入端、第二输入端以及输出端,其中第一输入端电性连接于反相器INVl的输出端；一个第二逻辑栅N0R2,具有第一输入端、第二输入端以及输出端,其中第一输入端连接于第一逻辑栅NORl的输出端,第二输入端连接于反相器INVl的输入端与第一电阻Rl的第二端间的节点，输出端则耦接至第一逻辑栅NORl的第二输入端；一个第三逻辑栅N0R3,具有第一输入端、第二输入端以及输出端,其中第一输入端电性连接于第二逻辑栅N0R2的输出端，第二输入端用以接收二通道短路保护电路14内的第一通道保护电路141所输出的第一驱动信号；一个缓冲器BUF1,具有输入端以及输出端,其中输入端电性连接于第三逻辑栅N0R3的输出端；一个晶体管NI，其栅极端连接于缓冲器BUFl的输出端，漏极端则连接于第一负载Ru的第二端；以及一个第三二极管D3，具有第一端连接于电源端VDD，以及第二端连接于晶体管NI的漏极端与第一负载Ru的第二端。通过本实用新型的第一通道驱动电路121的设计，其可进一步与第一通道保护电路141连接，通过第一通道保护电路141监控第一通道驱动电路121间的电流，避免产生电源端Vdd短路到接地端GND的情况。其中，第一通道保护电路141进一步包括一个比较器1411，其具有第一输入端INA电性连接于第一通道驱动电路121、第二输入端INB用以接收短路电流设定电压VI，以及输出端OCPl用以输出第一驱动信号至第一通道驱动电路121内的第三逻辑栅N0R3。再接着，依据图1所述，二通道短路保护电路14是由第一通道保护电路141以及第二通道保护电路142所组成，是用以监控二通道驱动电路12间的电流，并根据内部的比较器1411将监控的结果与一个短路电流设定电压Vl比较，而分别输出第一驱动信号与第二驱动信号至第一通道驱动电路121与第二通道驱动电路122 ;其中，第一通道保护电路141以及第二通道保护电路142内部组成架构相同，在此只举例其中一通道保护电路做说明；请参阅图3，其是为本实用新型的第一通道保护电路详细架构图。如图3所示，第一通道保护电路141主要是由电阻RG、晶体管P1、晶体管P2、晶体管P3、晶体管N1、晶体管N2、晶体管N3、电流源IA、电流源IB、电流源1C、电容Cl、缓冲器BUFl所组成；其中，第一输入端INA连接到晶体管Pl的栅极端以及电阻RG的第一端点，而晶体管Pl的漏极端与电阻RG的第二端点皆耦接至接地端GND ;晶体管Pl的源极端则与晶体管P2的源极端、电流源IA的一端连接在一起，而电流源IA的另一端则连接至电源端VDD ;晶体管P2的栅极端则与第二输入端INB连接，其第二输入端INB再连接于一端接地的一短路电流设定电压Vl ;晶体管P2的漏极端与晶体管NI的漏极端相连、晶体管NI的栅极端与晶体管N2的栅极端相连、晶体管NI的源极端与晶体管N2的源极端相连，并一同连接至接地端GND，形成一电流镜电路。接着，晶体管N2的漏极端则和电流源IB的第一端点、晶体管P3的栅极端、晶体管N3的栅极端连接在一起；晶体管P3的源极端则是连接到电流源IC的第一端点；电流源IB和电流源IC的第二端点则是连接到电源端Vdd ;晶体管N3的源极端则是耦接至接地端GND ;晶体管N3的漏极端、晶体管P3的漏极端、电容Cl的第一端点和缓冲器BUFl的第一端点连接在一起；电容Cl的第二端点 则是耦接至接地端GND ;缓冲器BUFl的第二端则是连接到输出端0CP1，用以输出第一驱动信号至第一通道驱动电路121。由于本实用新型的第一通道保护电路141是用来监控第一通道驱动电路121间的电流，并将监控的结果与短路电流设定电压Vl比较，如果第一通道驱动电路的电流过大，超过V1/RG的设定，第一通道保护电路141就会送出一个输出端OCPl为HI的信号到第一通道驱动电路121，将输出电晶体NI关闭，以保护电路避免烧毁，其中电阻RG是为金线(铜线)电阻，是通过调整线长来调整电阻，其电阻值大约是50毫奥姆(mohm)，而短路电流设定电压Vl大约是0.1V的电压，可依不同的是统应用做调整，在此要说明的是，虽然本实施例电阻RG其电阻值约是50mohm、短路电流设定电压Vl约为0.1V，但并不限为使用50mohm电阻以及0.1V的短路电流设定电压。虽然本实用新型以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求范围所界定的为准。
权利要求1.一种用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其特征在于，包括: 一微控制器，其一端连接于电源端(Vdd)，而其另一端耦接至接地端(GND)，并通过一第一输出端与一第二输出端，分别传送输出一第一控制信号及一第二控制信号； 一二通道驱动电路,具有一第一端、一第二端、两个输入端、一第一输出控制端及一第二输出控制端，其中该第一端连接于电源端(Vdd)，该第二端耦接至接地端(GND)，该两个输入端分别电性连接于该微控制器的该第一输出端与该第二输出端，用以接收该第一控制信号与该第二控制信号； 一第一负载，具有一第一端耦接至电源端(Vdd)，以及一第二端与该二通道驱动电路的该第一输出控制端连接； 一第二负载，具有一第一端耦接至电源端(Vdd)，以及一第二端与该二通道驱动电路的该第二输出控制端连接；以及 一二通道短路保护电路，具有两个控制端电性连接于该二通道驱动电路，用以监控该二通道驱动电路间的电流，并根据监控的结果与一短路电流设定电压比较，而分别输出一第一驱动信号与一第二驱动信号。
2.根据权利要求1所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该第一负载与该第二负载为控制该遥控玩具的一直流马达。
3.根据权利要求1所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该二通道驱动电路由一第一通道驱动电路以及一第二通道驱动电路所组成。
4.根据权利要求3所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该第一通道驱动电路进一步包括:· 一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，其中该第一端连接于该微控制器的该第一输出端； 一第一二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd),以及一第二端稱接至该第一电阻的该第一端与该微控制器的该第一输出端间的节点； 一第二二极管，具有一第一端连接于该第一二极管的该第二端与该微控制器的该第一输出端间的节点，以及一第二端耦接至接地端(GND)； 一第二电阻，具有一第一端连接于该第一电阻的该第二端，以及一第二端耦接至接地立而(GND)； 一反相器，具有一输入端以及一输出端，其中该输入端连接于该第一电阻的该第二端; 一第一逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端电性连接于该反相器的该输出端； 一第二逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端连接于该第一逻辑栅的该输出端，该第二输入端连接于该反相器的该输入端与该第一电阻的该第二端间的节点，该输出端耦接至该第一逻辑栅的该第二输入端； 一第三逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端电性连接于该第二逻辑栅的该输出端，该第二输入端用以接收该第一驱动信号； 一缓冲器，具有一输入端以及一输出端，其中该输入端电性连接于该第三逻辑栅的该输出端；一晶体管，其栅极端连接于该缓冲器的该输出端，漏极端则连接于该第一负载的该第二端；以及 一第三二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd)，以及一第二端连接于该晶体管的漏极端与该第一负载的该第二端。
5.根据权利要求3所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该第二通道驱动电路进一步包括: 一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，其中该第一端连接于该微控制器的该第一输出端； 一第一二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd),以及一第二端稱接至该第一电阻的该第一端与该微控制器的该第一输出端间的节点； 一第二二极管，具有一第一端连接于该第一二极管的该第二端与该微控制器的该第一输出端间的节点，以 及一第二端耦接至接地端(GND)； 一第二电阻，具有一第一端连接于该第一电阻的该第二端，以及一第二端耦接至接地立而(GND)； 一反相器，具有一输入端以及一输出端，其中该输入端连接于该第一电阻的该第二端; 一第一逻辑栅，具有一第一输入端电性连接于该反相器的该输出端、一第二输入端以及一输出端； 一第二逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端连接于该第一逻辑栅的该输出端，该第二输入端连接于该反相器的该输入端与该第一电阻的该第二端间的节点，该输出端耦接至该第一逻辑栅的该第二输入端； 一第三逻辑栅，具有一第一输入端、一第二输入端以及一输出端，其中该第一输入端电性连接于该第二逻辑栅的该输出端，该第二输入端用以接收该第二驱动信号； 一晶体管，其栅极端连接于该缓冲器的该输出端，漏极端则连接于该第二负载的该第二端；以及 一第三二极管，具有一第一端连接于电源端(Vdd)，以及一第二端连接于该晶体管的漏极端与该第二负载的该第二端。
6.根据权利要求1所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该二通道短路保护电路由一第一通道保护电路以及一第二通道保护电路所组成。
7.根据权利要求6所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该第一通道短路保护电路进一步包括一比较器，其具有一第一输入端电性连接于该第一通道驱动电路、一第二输入端用以接收该短路电流设定电压，以及一输出端用以输出该第一驱动信号。
8.根据权利要求6所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该第二通道短路保护电路进一步包括一比较器，其具有一第一输入端电性连接于该第二通道驱动电路、一第二输入端用以接收该短路电流设定电压，以及一输出端用以输出该第二驱动信号。
9.根据权利要求1所述的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其中该遥控玩具选自于一遥控直升机、一遥控汽车、一瓢虫飞行器的其中之一。
专利摘要一种用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路，其是由一微控制器、第一负载、第二负载、二通道驱动电路及二通道短路保护电路所组成。通过二通道驱动电路可控制遥控玩具的运作，例如控制遥控直升机上、下、左、右飞行；通过本实用新型所提供的用于遥控玩具的二通道驱动电路及其短路保护电路的设计，可进一步避免遥控玩具因在焊接或加工时输出的短路，而可能造成驱动电路的烧毁，因此解决了现有驱动电路没有异常保护功能的问题，并解决了现有遥控玩具的二通道驱动电路存在PCB板面积大、元件焊点多、成本高的问题。
文档编号A63H29/22GK203090474SQ201320049460
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者李灯辉, 余国庸, 吴耿毅 申请人:晶致半导体股份有限公司