专利名称：内置稳压电源的四通道驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及家电用控制电路结构的改进技术。
背景技术：
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功能、遥控功能、风速控制等功能、异常报警功能；家用豆浆机有定时功能、报警功能、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，图中的LED 灯起到显示当前工作状态的作用，例如豆浆机电源接通后电源按键常亮，此时就是按键下面的LED灯发光的效果。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段稳压器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。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、LED发光二极管等采用分立元器件NPN驱动。4个负载共计需要 4个三极管、5个电阻、3个二极管，如果计算78L05的脚位数，制造时需要处理13个元器件的装配、需要处理31个焊点，电路板加工成本以及不良率偏高。
实用新型内容本实用新型提供一种内置稳压电源的四通道驱动电路，本实用新型解决现有技术存在的成本高、加工效率低等问题。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案所述电路控制板300由内置稳压源的四通道驱动电路200、微控制器102、蜂鸣器103、LED灯104、继电器105和106构成； 所述内置稳压源的四通道驱动电路200由稳压电源201和四个驱动电路通道构成；稳压电源201分别联接微控制器102、蜂鸣器103和LED灯104 ；四个驱动电路通道信号输出端联接微控制器102，四个驱动电路通道信号输入端分别联接蜂鸣器103、LED灯104和两个继电器 105,106 ο驱动电路通道结构是二极管D3正极联接两个三极管NPm、NPN2的集电极；两个三极管NPm、NPN2基极之间串联电阻R2 ；三极管NPm基极连接电阻R1，电阻Rl并联联接电阻R4和二极管Dl的负极，电阻R4和二极管Dl负极并联三极管NPN2的发射极；两个三极管NPm、NPN2发射极之间串联电阻R3。驱动电路200采用S0P14或者DIP14封装。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四通道驱动芯片，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四通道驱动电路，该电路可替代现有背景技术中的78L05、4个三极管、4个电阻共计9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。
图1是背景技术电路板功能框图；图2是背景技术电路板具体电路图；图3是采用本实用新型电路设计的控制板功能框图；图4是采用本实用新型的电路设计实例；图5是本实用新型驱动电路原理图。图中符号说明电路板系统100 ；稳压电源101 ；微控制器102 ；蜂鸣器103 ； LED 灯104 ；继电器105、106 ；驱动电路107 ；内置稳压源的四通道驱动电路200 ；稳压电源201 ； 驱动电路通道202-205 ；采用本实用新型电路设计的电路控制板300。R1、R2、R3、R4、R5为电阻；D1、D2、D3表示二极管;附、拟、呢附、呢拟表示三极管。
具体实施方式
如图3-4所示，内置稳压电源的四通道驱动电路，所述电路控制板300由内置稳压源的四通道驱动电路200、微控制器102、蜂鸣器103、LED灯104、继电器105和106构成； 所述内置稳压源的四通道驱动电路200由201的四个驱动电路通道构成；201分别微控制器102连接、蜂鸣器103和LED灯104 ；四个驱动电路通道信号输出端联接微控制器102，四个驱动电路通道信号输入端分别联接蜂鸣器103、LED灯104和两个继电器105、106。如图5所示，所述电路控制板300由内置稳压源的四通道驱动电路200、微控制器 102、蜂鸣器103、LED灯104、继电器105和106构成；所述内置稳压源的四通道驱动电路 200由稳压电源201和四个驱动电路通道构成；稳压电源201分别联接微控制器102、蜂鸣器103和LED灯104 ；四个驱动电路通道信号输出端联接微控制器102，四个驱动电路通道信号输入端分别联接蜂鸣器103、LED灯104和两个继电器105、106。驱动电路通道结构是二极管D3正极联接两个三极管NPm、NPN2的集电极；两个三极管NPm、NPN2基极之间串联电阻R2 ；三极管NPm基极连接电阻R1，电阻Rl并联联接电阻R4和二极管Dl的负极，电阻R4和二极管Dl负极并联三极管NPN2的发射极；两个三极管NPm、NPN2发射极之间串联电阻R3。驱动电路200采用S0P14或者DIP14封装。驱动电路200的引脚定义为1脚为INl，通道1输入控制信号；2脚为IN2，通道2输入控制信号；3脚为IN3，通道3输入控制信号；4脚为IN4，通道4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C4，通道4输出端；12脚为C3，通道3输出端；13脚为C2，通道2输出端；14 脚为Cl，通道1驱动输出端。电路内部的4个驱动通道采用相同的电路设计。电路内部的稳压电源采用78L05三端稳压器技术设计。图5所示电路功能描述为当输入电平为低电平时，由于电阻Rl、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，上电时驱动子电路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. 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。本实用新型还可以用于驱动4个继电器或者3个继电器加一个蜂鸣器的场合，并不局限于2个继电器加一个蜂鸣器加一个LED灯的应用场合。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.内置稳压电源的四通道驱动电路，其特征在于，所述电路控制板(300)由内置稳压源的四通道驱动电路000)、微控制器(102)、蜂鸣器(103)、LED灯(104)、继电器(105、 106)构成；所述内置稳压源的四通道驱动电路(200)由稳压电源(201)和四个驱动电路通道构成；稳压电源(201)分别联接微控制器(102)、蜂鸣器(103)和LED灯(104)；四个驱动电路通道信号输出端联接微控制器(10 ，四个驱动电路通道信号输入端分别联接蜂鸣器 (10 、LED 灯(104)和两个继电器(105、106)。
2.如权利要求1所述内置稳压电源的四通道驱动电路，其特征在于，驱动电路通道结构是二极管(D!3)正极联接两个三极管(NPm、NPN2)的集电极；两个三极管(NPm、NPN2) 基极之间串联电阻(R2)；三极管(NPm)基极连接电阻(Rl)，电阻(Rl)并联联接电阻(R4) 和二极管(Dl)的负极，电阻(R4)和二极管(Dl)负极并联三极管(NP^)的发射极；两个三极管(NPm、NPN2)发射极之间串联电阻(R3)。
3.如权利要求1或2所述内置稳压电源的四通道驱动电路，驱动电路(200)采用S0P14 或者DIP14封装。
专利摘要本实用新型公开了一种内置稳压电源的四通道驱动电路，涉及家电用控制电路结构的改进技术。由内置稳压源的四通道驱动电路(200)、微控制器(102)、蜂鸣器(103)、LED灯(104)、继电器(105、106)构成；所述内置稳压源的四通道驱动电路(200)由稳压电源(201)和四个驱动电路通道构成；稳压电源(201)分别联接微控制器(102)、蜂鸣器(103)和LED灯(104)；四个驱动电路通道信号输出端联接微控制器(102)，四个驱动电路通道信号输入端分别联接蜂鸣器(103)、LED灯(104)和两个继电器(105、106)。本实用新型解决现有技术存在的成本高、加工效率低等问题。
文档编号H03K19/173GK202168063SQ20112028011
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3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