专利名称：遥控玩具飞机尾旋翼电机和舵机电机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，具体涉及一种玩具飞机的电路结构。
背景技术：
现有的某些遥控玩具飞机采用可旋转式尾翼来控制玩具飞机做前进或者后退动作，尾翼采用小型直流电机驱动。另外一种遥控方式是采用方向舵控制尾翼的偏转量实现对飞机的控制，方向舵也是采用小型直流电机驱动。用于遥控玩具飞机的尾翼电机、舵机电机的主要特点是1、体积小巧；2、驱动电流要求低。其中体积小巧尤为重要，因为体积大意味着重量大，重量大导致飞机不易起飞。基于上述的两个特点，现有的尾翼电机和舵机电机驱动技术主要有两种1、采用全贴片的分立元器件设计，其特点是贴片元器件体积小，易于实现控制板小型化，典型的线路图如图1所示，该驱动技术共采用4个S0T23-3封装的三极管以及4个电阻；2、如图2所示的驱动技术，采用S0P8封装的贴片集成电路设计，其特点是节省了元器件数，加工起来更加容易，但它与图1所示技术相比占用的PCB板面积相差不大。上述两种背景技术都存在以下问题1、没有异常保护功能，当电机短路或者加工时使输出短路了，容易造成驱动电路烧毁；2、对于某些应用上述2种技术所占用的PCB板面积仍然过大，无法满足要求。
实用新型内容本实用新型提供一种遥控玩具飞机尾旋翼电机和舵机电机驱动电路，本实用新型解决了现有的驱动电路存在的以下问题1、没有异常保护功能，当电机短路或者加工时使输出短路了，容易造成驱动电路烧毁；2、对于某些应用中，现有电路所占用的PCB板面积仍然过大，不符合要求。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案该驱动电路由控制器芯片100、 驱动集成电路400构成；所述驱动集成电路400包含2个输入端ΙΝΑ、INB, 2个输出端OA、0B, 一个电源端 VDD，一个接地端GND ；驱动集成电路400的输入端INA和INB的两个信号接控制器芯片100 的输出端，驱动集成电路400的输出端OA和OB分别接直流尾翼电机或者舵机电机200两端；所述驱动集成电路400采用S0T23-6封装的集成电路；所述驱动集成电路400内有温度保护电路401 ；所述温度保护电路401由两个PNP管P1、一个PNP管P2、PNP管P3，以及一个匪OS 管N1、NM0S管N2、NM0S管N3，一个电阻R1、电阻R2、电阻R3和一个比较器501构成；PNP管 Pl、PNP管P2、PNP管P3为电流镜，匪OS管附、匪OS管N2以及为电阻Rl禾Π PNP管Pl、PNP 管Ρ2组成PTAT电流源，该电流经过电流镜的作用流过电阻R2和电阻R3产生基准电压，该电压连接至比较器501负端；比较器501正端连接至PNP管Ρ2的发射极，PNP管Ρ2发射极电压为负温度系数电压。本实用新型遥控玩具飞机尾旋翼电机和舵机电机驱动电路，具有异常保护功能， 当电机短路或者加工时使输出短路了，不会造成驱动电路烧毁；在应用中所占用的PCB面积仍然小，符合设计要求。
图1是现有背景技术分立元件驱动电路原理图；图1中100表示控制器芯片，200 表示直流尾旋翼电机或者舵机电机，P1、P2为采用S0T23-3封装的PNP三极管，NUN2为采用S0T23-6封装的NPN三极管，Rl、R2、R3、R4为贴片电阻。图2是现有背景技术采用集成电路的驱动电路原理图；图2中图2中100表示控制器芯片，200表示直流尾旋翼电机或者舵机电机，300表示直流电机驱动集成电路。图3是本实用新型提出的直流电机驱动方案电路图；图3中100表示控制器芯片， 200表示直流尾旋翼电机或者舵机电机，400表示驱动集成电路。图4是图3中驱动集成电路400内部电路原理图；图4中INV1、INV2、INV3、IV4 表示 CMOS 反相器；AND1、AND2、AND3、AND4、AND5、AND6、AND7 表示 2 输入与门；NAND1、NAND2 表示2输入与非门；0R1、0R2、0R3表示2输入或门；BUF1、BUF2、BUF3、BUF4表示功率开关栅极驱动电路，P1、P2为P型功率开关，Nl和N2为N型功率开关；401表示温度保护电路。图5是图4中温度保护电路具体实现电路原理图。图5中Pl、P2为PNP管；Ni、 N2、N3为NMOS管；P1、P2、P3为PMOS管；R1、R2、R3为电阻；501表示比较器。
具体实施方式
该技术方案的一种实现形式如图3所示，该技术方案通过设计一个采用S0T23-6 封装的集成电路来实现驱动电路的小型化。S0T23-6封装总体尺寸与贴片三极管采用的 S0T23-3封装大小一样。同时，该驱动集成电路还具备温度保护功能，可以防止输出短路或者器件过热时烧毁电路。与背景技术1相比，本实用新型技术所占用的电路PCB板面积缩小到约六分之一。与背景技术2相比，本实用新型技术同样只需要贴装1个元器件，但引脚数减少为6个，所占电路PCB板面积缩小到S0P8封装的四分之一左右。本实用新型技术提升了电路系统的可靠性，缩减了电路系统的面积及成本。图3中驱动集成电路400，其引脚定义可以变化，但也应属于本实用新型的技术。图3中，集成电路400包含2个输入端ΙΝΑ、ΙΝΒ，2个输出端OA、0B，一个电源端 VDD, 一个接地端GND。输入端INA和INB两个信号接控制芯片输出，输出端OA和OB分别接直流电机两端。图3所示驱动电路400的一种具体实现电路原理图如图4所示，图4中的一系列逻辑门实现了输入信号对输出信号的控制，当芯片温度处于正常范围时，输入输出信号控制关系为1、当输入信号INA为高，INB为低时，OA输出高电平、OB输出低电平，电流由功率管Pl经端口 OA流入电机，通过电机流入端口 B，从功率开关N2流入功率地，该电流驱动电机转动。2、当输入信号INA为低，INB为高时，OA输出低电平，OB输出高电平，电流由功率管P2经端口 OB流入电机，通过电机流入端口 A，从功率管附流入功率地，该电流方向与 INA为高、INB为低时流过电机的电流方向相反，因此电机转动方向也相反。3、INA、INB输入信号同时为高时，功率开关管P1、P2截止，NU N2导通，OA和OB输出为低，无电流流过电机，电机不转动。4、INA、INB输入信号同时为低电平时，功率开关管PI、Ρ2、Ni、Ν2都处于截止状态，OA和OB输出三态，同样无电流流过电机，电机不转动。图4所示，温度保护电路401受输入信号控制，当两个输入信号同时为低电平时， 输出关断，温度保护电路不起作用，电路进入待机低功耗模式。当有任意一个输入信号为高电平时，温度保护电路正常工作。芯片温度处于正常水平时，温度保护电路输出高电平，不影响正常的输入输出逻辑控制。一但温度异常，温度保护电路输出状态变化为低电平，此电平将会立即关断所有功率开关管，切断电机的电流通路，防止继续过热。切断电流通路后， 芯片温度下降，下降到安全值后，温度保护电路判断电路温度恢复正常，输出信号重新变为高电平，此时可正常控制电机转动。如果电机仍然处于异常状态，芯片温度继续升高，超过温度保护点，温度保护电路又会再次起作用，维持芯片的温度始终在一个合理的水平，直到负载恢复正常。图5为图4所示温度保护电路401的一种具体实现电路图。图中P1、P2、P3为电流镜，Ni、N2以及为Rl和PI、P2组成PTAT电流源，该电流经过电流镜的作用流过电阻R2 和R3产生基准电压，该电压连接至比较器501负端；比较器501正端连接至P2的发射极， P2发射极电压为负温度系数电压，温度升高，发射极电压下降。常温时，电阻R2端电压小于 P2管发射极电压，比较器501输出高电平，N3导通，电阻R3处于短路状态，比较器501负端电压为I*R2。随着温度升高，P2发射极电压逐渐降低，当电压小于R2端电压时，比较器 501输出翻转为低电平，同时N3截止，比较器501负端电压升高到I* (R2+R3)。此时，电路温度开始下降，P2发射极电压逐渐上升，但是必须上升到I* (R2+R3)比较器501才能翻转为高电平，电路的过温状态才能解除。P2发射极电压为负温度系数，因此进入保护后，温度必须下降到一定值，电路才会解除温度保护状态。图5所示电路能实现温度保护功能并且具备温度迟滞。要实现温度保护功能并不局限于图4以及图5所示的电路。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.遥控玩具飞机尾旋翼电机和舵机电机驱动电路，其特征在于，该驱动电路由控制器芯片(100 )、驱动集成电路(400 )构成；所述驱动集成电路(400)包含2个输入端(INA、INB)，2个输出端(0Α、0Β)，一个电源端 (VDD)，一个接地端(GND)；驱动集成电路(400)的输入端(ΙΝΑ和INB)的两个信号接控制器芯片(100)的输出端，驱动集成电路(400)的输出端(OA和0B)分别接直流尾翼电机或者舵机电机(200)两端；所述驱动集成电路(400)采用S0T23-6封装的集成电路； 所述驱动集成电路(400)内有温度保护电路(401)；所述温度保护电路(401)由两个PNP管(P1)、一个PNP管(P2 )、PNP管(P3 )，以及一个 NMOS管(附)、NMOS管(N2)、NMOS管(N3)，一个电阻(Rl)、电阻(R2)、电阻(R3)和一个比较器(501)构成；PNP 管(Pl)、PNP 管(P2)、PNP 管(P3)为电流镜，NMOS 管(Ni)、NMOS 管(N2) 以及为电阻(Rl)和PNP管(PI)、PNP管(P2)组成PTAT电流源，该电流经过电流镜的作用流过电阻(R2 )和电阻(R3 )产生基准电压，该电压连接至比较器(501)负端；比较器(501) 正端连接至PNP管(P2)的发射极，PNP管(P2)发射极电压为负温度系数电压。
专利摘要本实用新型公开了一种遥控玩具飞机尾旋翼电机和舵机电机驱动电路，涉及一种电路结构，具体涉及一种玩具飞机的电路结构。该驱动电路由控制器芯片、驱动集成电路构成；驱动集成电路的输入端的两个信号接控制器芯片的输出端，驱动集成电路的输出端分别接直流尾翼电机或者舵机电机两端；所述驱动集成电路采用SOT23-6封装的集成电路；所述驱动集成电路内有温度保护电路。本实用新型解决了现有的驱动电路存在的以下问题1、没有异常保护功能，当电机短路或者加工时使输出短路了，容易造成驱动电路烧毁；2、对于某些应用中，现有电路所占用的PCB板面积过大，无法满足要求。
文档编号H02H7/08GK202231413SQ201120262048
公开日2012年5月23日 申请日期2011年7月24日 优先权日2011年7月24日
发明者冉建桥, 潘军, 王敬 申请人:重庆中科芯亿达电子有限公司