专利名称：内置下拉五通道驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路结构，特别是一种继电器驱动电路结构。
背景技术：
现今市场上的家用消费类电子产品大多都能提供各种各样独具特色的功能，其中有些产品电路控制系统采用了微控制器和继电器开关，用控制器控制继电器开关的导通/ 关断实现不同功能的选择；而微控制器不能提供导通继电器所需的驱动电路，也无法抑制继电器导通、关断产生的电压尖峰，所以继电器的驱动电路目前均采用分离器件设计；图1 即是目前广泛采用的电路设计图。如果继电器数量较多，则驱动电路所占PCB面积很大，而且器件焊点很多，工艺粗糙。除此之外，控制板上往往有蜂鸣器等指示工作状态的器件需要驱动。目前广泛采用的驱动电路技术存在一个严重的问题，在系统开机时，某些型号的微控制器(700)在输出端口呈现出2 的上拉电阻，参阅图2、图3。图2中的背景技术应用电路方案1，NPNl管基极通过IK限流电阻连接至微控制器的输出口，在上电时该输出口表现出2 的上拉电阻。由于上拉电阻的作用，NPm管基极电压超过导通电压，NPm导通，负载动作，而此时是不希望负载动作的，这种短暂的负载不可控会造成不可预料的严重后果。图3是背景技术应用电路方案2，电路内部输入口虽然存在对地13K的下拉电阻， 输入端通过微控制器的输出口 2 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. 34*VDD，如果VDD=5V，则输入口电压为1. 7V，该电压超过2个EB结电压(1. 4V)， NPNl和NPN2导通，负载动作，而此时是不希望负载动作的。针对现有这些背景技术应用电路方案的弊端，本实用新型提出了相应的解决办法。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种内置下拉五通道驱动电路和五通道驱动集成电路芯片(100)，本实用新型解决现有技术驱动电路如果继电器数量较多，则驱动电路所占PCB 面积很大，而且器件焊点很多，工艺粗糙的问题。此外，在五通道驱动集成电路芯片(100)的驱动子电路(110、120、130、140、150)的输入端均设计了一个下拉电阻R4，解决了现有背景技术存在的上电误动作的问题。为实现发明目的，本实用新型采用如下技术方案内置下拉五通道驱动电路，由微控制器(700)、五通道驱动集成电路芯片(100)、继电器A (200)、蜂鸣器A (300)、LED灯 000)、继电器B (500)、蜂鸣器B (600)构成；五通道驱动集成电路芯片(100)由第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)构成，微控制器(700)分别连接第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路 (120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)；第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)分别连接继电器M200)、蜂鸣器A(300)、LED灯(400)、继电器B (500) 和蜂鸣器B (600)。[0011]本实用新型的内置下拉五通道驱动电路，由微控制器(700)、五通道驱动集成电路芯片(100)、继电器A (200)、蜂鸣器A (300)、LED灯(400)、继电器B (500)、蜂鸣器B (600)构成，其五通道驱动集成电路芯片(100)封装在一个通用或标准S0P14或者DIP14型的塑料封装中。所述五通道驱动集成电路芯片(100)中的驱动子电路(110)分别由二个二极管、 二个三极管和四个电阻构成；第二个二极管(D3)的正极分别连接两个三极管(NPm、NPN2) 的集电极，第一个三极管(NPm)的基极连接两个电阻(R1、R2)，第一个电阻(Rl)连接第一个二极管(Dl)的负极和第四个电阻(R4)，第二个电阻(R2)连接第一个三极管(NPm)的发射极、第二个三极管(NPN2)的基极和第三个电阻(R3)，第三个电阻(R3)、第四个电阻(R4)、 第二个三极管(NPN2)的发射极、第一个二极管(Dl)的正极接地。本实用新型提供一种可驱动不同负载类型、提供多通道输出的集成电路，通过高度集成减少外围元器件数，减小PCB线路板尺寸，降低系统设计成本以及加工不良率。此夕卜，现有的驱动技术在应用带上拉电阻的微控制器(700)控制时，存在上电负载误动作的问题。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是1、对传统驱动电路进行改进设计，在输入级内置下拉电阻，确保微控制器存在上拉电阻时，驱动电路输入电压仍然低于最小开启电压，确保负载关断。2、设计一个有驱动电路的五通道驱动集成电路芯片，并将该芯片封装至通用或标准S0P14或者DIP14型塑料封装中，形成一个尺寸极小的多输出驱动单路，用该电路替代原有的分离元件方案，能减少系统成本。本实用新型的电路设计技术能满足多种负载的驱动要求，并提供多通道输出，所设计的芯片封装在一个通用或标准S0P14或者DIP14的塑料封装中，大大降低了电路控制板的成本以及电路板加工复杂度。
图1是背景技术中技术方案的结构示意图；图2是背景技术应用电路方案1 ；图3是背景技术应用电路方案2 ；图4是本实用新型结构示意图；图5是本实用新型电路具体实现电路图。图6是驱动子电路内部电路图。图中符号说明继电器A、蜂鸣器A、继电器B、蜂鸣器B、微控制器6、五通道驱动集成电路芯片(100)、第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路 (130 )、第四驱动子电路(140 )、第五驱动子电路(150 )、继电器A (200 )、蜂鸣器A (300 )、LED 灯(400)、继电器B (500)、蜂鸣器B (600)、微控制器(700)、二极管Dl、D3，三极管NPm、 NPN2,电阻 R1、R2、R3、R4。
具体实施方式
以下结合附图并用最佳的实施例对本实用新型作详细的说明。参阅图4，内置下拉五通道驱动电路，由微控制器(700)、五通道驱动集成电路芯片(100)、继电器A (200)、蜂鸣器A (300)、LED灯(400)、继电器B (500)、蜂鸣器B (600)构成；五通道驱动集成电路芯片(100)由第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)构成，微控制器(700)分别连接第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)；第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、 第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)分别连接继电器 A (200)、蜂鸣器 A (300)、LED 灯(400)、继电器 B (500)和蜂鸣器 B (600)。参阅图5，由微控制器(700)、五通道驱动集成电路芯片(100)、继电器A 000)、蜂鸣器A (300)、LED灯(400)、继电器B (500)、蜂鸣器B (600构成的内置下拉五通道驱动电路， 其五通道驱动集成电路芯片(100)封装在一个通用或标准S0P14或者DIP14型的塑料封装中。参阅图6，所述五通道驱动集成电路芯片(100)中的驱动子电路(110)分别由二个二极管、二个三极管和四个电阻构成；第二个二极管(D!3)的正极分别连接两个三极管 (NPNU NPN2)的集电极，第一个三极管(NPm)的基极连接两个电阻(Rl、R2)，第一个电阻 (Rl)连接第一个二极管(Dl)的负极和第四个电阻(R4)，第二个电阻(似)连接第一个三极管(NPm)的发射极、第二个三极管(NPN2)的基极和第三个电阻(R3)，第三个电阻(R3)、第四个电阻(R4)、第二个三极管(NPN2)的发射极、第一个二极管(Dl)的正极接地。五通道驱动集成电路芯片(100)中的驱动子电路(110)功能描述参阅图6，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，但该驱动集成电路芯片(100)还能驱动阻性负载，例如LED灯等。如果需要驱动5个继电器开关或者4个继电器开关加一个蜂鸣器(300)等等应用，采用该实用新型能最小化设计成本。参阅图6，驱动子电路(110)输入口设计一个典型值为4K的下拉电阻，上电时驱动子电路(110)输入端通过微控制器(700)的输出口 2 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，该电阻解决了上电时，现有背景技术存在的负载误动作问题。五通道驱动集成电路芯片(100)中其余4路驱动子电路(120)、(130)、(140)、 (150)同(110)。以上实施例是本实用新型较优选具体实施方式
的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本实用新型的保护范围内，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.内置下拉五通道驱动电路，其特征在于，由微控制器(700)、五通道驱动集成电路芯片(100)、继电器A (200)、蜂鸣器A (300)、LED灯(400)、继电器B (500)、蜂鸣器B (600)构成；五通道驱动集成电路芯片(100)由第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)构成，微控制器(700) 分别连接第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)；第一驱动子电路(110)、第二驱动子电路(120)、第三驱动子电路(130)、第四驱动子电路(140)和第五驱动子电路(150)分别连接继电器A (200)、蜂鸣器 A (300)、LED 灯(400)、继电器 B (500)和蜂鸣器 B (600)。
2.如权利要求1所述的内置下拉五通道驱动电路，其特征在于，由微控制器(700)、 五通道驱动集成电路芯片(100)、继电器A (200)、蜂鸣器A (300)、LED灯(400)、继电器 B(500)、蜂鸣器B(600)构成，其五通道驱动集成电路芯片(100)封装在一个通用或标准 S0P14或者DIP14型的塑料封装中。
3.如权利要求1所述的内置下拉五通道驱动电路，其特征在于，所述五通道驱动集成电路芯片(100)中的驱动子电路(110)分别由二个二极管、二个三极管和四个电阻构成；第二个二极管(D3)的正极分别连接两个三极管(NPm、NPN2)的集电极，第一个三极管(NPm) 的基极连接两个电阻(Rl、R2)，第一个电阻(Rl)连接第一个二极管(Dl)的负极和第四个电阻(R4)，第二个电阻(R2)连接第一个三极管(NPm)的发射极、第二个三极管(NPN2)的基极和第三个电阻(R3)，第三个电阻(R3)、第四个电阻(R4)、第二个三极管(NPN2)的发射极、第一个二极管(Dl)的正极接地。
专利摘要内置下拉五通道驱动电路，涉及一种电路结构，特别是一种驱动电路结构。由微控制器(700)、五通道驱动集成电路芯片(100)、继电器A(200)、蜂鸣器A(300)、LED灯(400)、继电器B(500)、蜂鸣器B(600)构成；五个驱动子电路(110、120、130、140、150)分别连接继电器A、蜂鸣器A、LED灯、继电器B、蜂鸣器B和微控制器。五个驱动子电路的输入端均设一个下拉电阻R4，该电阻在使用带上拉电阻的微控制器时,系统通电后电路驱动的负载继电器或者蜂鸣器能高效可靠工作。本实用新型解决继电器数量较多而导致驱动电路所占PCB面积很大，且器件焊点很多，工艺粗糙的问题。
文档编号H01H47/00GK202120825SQ20112015921
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者冉建桥, 周彦, 王敬 申请人:重庆中科芯亿达电子有限公司