内置稳压电源的三通道驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种内置稳压电源的三通道驱动电路，涉及电路结构，具体涉及驱动电路结构的改进技术。包括电路控制板，所述电路控制板由微控制器、三通道驱动电路、蜂鸣器、两个继电器构成；微控制器的三个输出端分别连接第一驱动通道、第二驱动通道、第三驱动通道；第一驱动通道、第二驱动通道、第三驱动通道分别连接蜂鸣器、两个继电器；微控制器另外一输出端并联连接蜂鸣器和稳压电源；两个继电器并联连接稳压电源正极。本实用新型解决了现有技术存在的成本高、加工效率低等问题。
【专利说明】内置稳压电源的三通道驱动电路【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电路结构，具体涉及驱动电路结构的改进技术。
【背景技术】
[0002]小型家用电器通常具备多种功能才能赢得消费者喜爱，例如家用电风扇有定时、遥控、风速控制、异常报警等功能；家用豆浆机有定时、报警、烹饪时间自动选择以及调整电机转速等功能。要实现这些复杂的功能，小家电的电路控制板通常都必须有以下几个关键部件:稳压电源、微控制器(MCU)、继电器、蜂鸣器、LED指示灯以及相应的驱动电路。参考图1，图中的微控制器(MCU)是控制系统的核心元器件，根据使用者选择不同的功能，控制器按照预先设定的程序对负载进行相应的控制，比如风扇的转速控制程序就是预先存储在微控制器中，目前的微控制器基本上都是采用5V电源供电。参考图1，图中的继电器是弱电信号控制强电信号的关键元器件，当微控制器发出负载关断信号时，继电器将切断负载电源，反之亦然。如果继电器的负载为电机，此时可实现电机的转动和停转。目前的继电器通常采用12V电源供电。参考图1，图中的蜂鸣器能起到提示目前整机工作状态的作用，例如上电时鸣叫，能让人明确知道电器已经可以正常工作，发生异常时蜂鸣器反复鸣叫也能及时提醒使用者，起到及时处理故障的作用。参考图1，继电器需要12V供电，微控制器需要5V供电，为了简化控制板供电设计，设计时使用了一个稳压电源，该稳压电源输入与继电器12V电源相连，输出5V稳定电压给微控制器等电路供电。这样控制板仅需要一个12V的输入电源即可。目前使用最为广泛的稳压电源为三端稳压器78L05。参考图1，微控制器输出端口耐压和输出电流能力有限，因此微控制器不能直接驱动继电器以及某些类型的蜂鸣器，因此需要设计专门的外围 电路来驱动继电器、蜂鸣器等负载。
[0003]图2为现有小家电控制板的具体电路实现实例。图2中的稳压电源采用三端稳压器78L05 ;继电器、蜂鸣器等采用分立元器件NPN驱动。3个负载共计需要3个三极管、3个电阻、3个二极管，如果计算78L05的脚位数，制造时需要处理10个元器件的装配、需要处理24个焊点，电路板加工成本以及不良率偏高。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种内置稳压电源的三通道驱动电路，本实用新型解决了现有技术存在的成本高、加工效率低等问题。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:包括电路控制板300，所述电路控制板300由微控制器102、三通道驱动电路、蜂鸣器103、两个继电器104和105构成；微控制器102的三个输出端分别连接第一驱动通道202、第二驱动通道203、第三驱动通道204 ；第一驱动通道202、第二驱动通道203、第三驱动通道204分别连接蜂鸣器103、两个继电器104、105 ;微控制器102另外一输出端并联连接蜂鸣器103和稳压电源201 ;两个继电器104、105并联连接稳压电源201正极。
[0006]本实用新型采用集成电路技术设计了一种内置稳压电源的三通道驱动芯片，将该芯片封装在标准的S0P14或者DIP14塑料封装中，形成内置稳压电源的三通道驱动电路，该电路可替代现有【背景技术】中的78L05、3个三极管、3个电阻、3个二极管，共计10个元器件。本实用新型降低了电路板成本，降低了电路板的复杂度，节省了电路板空间，提高了电路板的加工效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是【背景技术】电路板功能框图；100为电路板系统；101为稳压电源；102为微控制器；103为蜂鸣器；104、105都为继电器；106为驱动电路。
[0008]图2是【背景技术】电路板具体电路图；100为电路板系统；101为稳压电源78L05 ；102为微控制器；103为蜂鸣器;104、105都为继电器;R1、R2、R3为电阻;D1、D2、D3为二极管;N1、N2、N3 为 NPN 管。
[0009]图3是本实用新型电路控制板功能框图；图中的300为采用本实用新型电路设计的电路控制板；200为内置稳压源的三通道驱动电路；201稳压电源；202为第一驱动通道；203为第二驱动通道；204为第三驱动通道；102为微控制器；103为蜂鸣器；104、105都为继电器。
[0010]图4是本实用新型的电路设计实例图；图中的300为采用本实用新型电路设计的电路控制板；200为内置稳压源的三通道驱动电路；201为稳压电源；202为第一驱动通道；203为第二驱动通道；204为第三驱动通道；102为微控制器；103为蜂鸣器；104、105都为继电器。
[0011]图5是驱动电路电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]如图3-4所示，内置稳压电源的三通道驱动电路,包括电路控制板300,所述电路控制板300由微控制器102、三通道驱动电路、蜂鸣器103、两个继电器104和105构成；微控制器102的三个输出端分别连接第一驱动通道202、第二驱动通道203、第三驱动通道204 ；第一驱动通道202、第二驱动通道203、第三驱动通道204分别连接蜂鸣器103、两个继电器104、105 ;微控制器102另外一输出端并联连接蜂鸣器103和稳压电源201 ;两个继电器104、105并联连接稳压电源201正极。电路控制板300电路芯片封装在标准的S0P14或者DIP14塑料封装中。
[0013]如图5报示，所述第一驱动通道202、第二驱动通道203和第三驱动通道204的电路结构是:由两个三极管、两个二极管、四个电阻构成；二极管D3的正极并联连接两个三极管NPN1、NPN2的集电极；两个三极管NPN1、PNN2基极之间串联连接电阻R2 ;三极管NPNl的基极连接电阻Rl，电阻Rl并联连接电阻R4和二极管Dl的负极；三极管NPNl发射极并联连接电阻R3和三极管NPN2的负极；二极管Dl正极、电阻R4、电阻R3、三极管NPN2的发射极并接接地。
[0014]图4中的驱动电路200采用S0P14或者DIP14封装，引脚定义为:I脚为悬空引脚；2脚为IN1，通道I输入控制信号；3脚为IN2，通道2输入控制信号；4脚为IN3，通道3输入控制信号；5脚为GND，接地端；6脚为Vo，稳压电源输出5V电源；7脚为GND，接地端；8脚为悬空引脚；9脚为VIN，稳压电源输入引脚；10脚为COM端，驱动电路钳位二极管公共端，接最高电位；11脚为C3，通道3输出端；12脚为C2，通道2输出端；13脚为Cl，通道I输出端；14脚为悬空引脚。电路内部的3个驱动通道采用相同的电路设计，电路原理图参考图5。电路内部的稳压电源采用78L05三端稳压器技术设计。
[0015]图5电路中，当输入电平为低电平时，由于电阻R1、R2、R3、R4的作用，NPN管处于关断状态，电路输出端没有到地的通路，C端输出为高电平，连接至该输出的负载处于关断状态；当输入电平大于2个EB结电压后，2个NPN管导通，形成经典的达林顿驱动结构，C点电压降低，驱动负载导通。当驱动电感性负载时，由于电感电流不能突变，当连接至该芯片的感性负载关断时，C端电压必须比电源电压更高才能迫使电流减小，此时如果不采取必要的措施会造成电路的瞬态击穿，因此需要增加二极管D2，利用二极管的正向导通压降进行钳位，避免出现瞬时电压过冲，从而保护芯片。二极管Dl起到改善器件抗静电能力的作用。由于采用了钳位二极管，该驱动子电路具备驱动感性负载的能力，此外该电路还能驱动阻性负载，例如LED灯等。输入口设计的一个典型值为4K的下拉电阻，上电时驱动通道(202)输入端通过微控制器(102)的输出口 25K上拉电阻连接到电源端，根据欧姆定律，此时的输入端电压为0.14*VDD，如果VDD=5V，输入端口电压为0.7V。远小于2个EB结的导通电压，保持负载处于关断状态，该电阻提升系统可靠性。
[0016]本实用新型还可以用于驱动3个继电器或者2个继电器加一个LED灯的场合或者用于驱动I个继电器加一个蜂鸣器加一个LED灯的场合，并不局限于2个继电器加一个蜂鸣器的应用场合。
[0017]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【权利要求】
1.内置稳压电源的三通道驱动电路，其特征在于，包括电路控制板(300)，所述电路控制板(300)由微控制器(102)、三通道驱动电路(200)、蜂鸣器(103)、两个继电器(104和105)构成；微控制器(102)的三个输出端分别连接第一驱动通道(202)、第二驱动通道(203)、第三驱动通道(204);第一驱动通道(202)、第二驱动通道(203)、第三驱动通道(204)分别连接蜂鸣器(103)、两个继电器(104、105);微控制器(102)另外一输出端并联连接蜂鸣器(103)和稳压电源(201);两个继电器(104、105)并联连接稳压电源(201)正极。
2.如权利要求1所述内置稳压电源的三通道驱动电路，其特征在于，所述第一驱动通道(202)、第二驱动通道(203)和第三驱动通道(204)的电路结构是:由两个三极管、两个二极管、四个电阻构成；二极管(D3)的正极并联连接两个三极管(NPN1、NPN2)的集电极；两个三极管(NPN1、PNN2)基极之间串联连接电阻(R2);三极管(NPNl)的基极连接电阻(Rl)，电阻(Rl)并联连接电阻(R4)和二极管(Dl)的负极；三极管(NPNl)发射极并联连接电阻(R3)和三极管(NPN2)的基极；二极管(Dl)正极、电阻(R4)、电阻(R3)、三极管(NPN2)的发射极并接接地。
3.如权利要求1或2所述内置稳压电源的三通道驱动电路，其特征在于，电路控制板(300)电路芯片封装在标准的S0P14或者DIP14塑料封装中。
【文档编号】G05B19/04GK203643765SQ201320551345
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】冉建桥, 王敬, 周彦 申请人:重庆中科芯亿达电子有限公司