小体积低压高性能输出报警装置的制作方法

本发明涉及一种报警装置，尤其是一种小体积低压高性能输出报警装置。

背景技术：

有源压电报警器是一种一体化的电子讯响器，由于其声压大、功耗低的特点，从而被应用于电子设备。在4.5-12v的低压供电场合中，普通的有源压电报警器往往声压低，不能满足使用要求；而声压高的有源压电报警器，则使用自耦电感来驱动压电报警器，由于自耦电感本身体积比较大，难以应用于体积较小的设备中。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种小体积低压高性能输出报警装置，其能有效实现声压报警信息的输出，满足小型化的使用需求，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述小体积低压高性能输出报警装置，包括用于输出报警信息的压电报警器，其特征是：还包括用于驱动压电报警器工作的报警器驱动电路以及用于提供所述报警器驱动电路所需工作电压的升压电源电路；

压电报警器采用无源的压电报警器，报警器驱动电路包括信号产生电路、与信号产生电路的pwm-a信号输出端适配连接的运算放大器u1a以及与信号产生电路的pwm-b信号输出端适配连接的运算放大器u1b，其中，运算放大器u1a的同相端通过电阻r10与信号产生电路的pwm-a信号输出端连接，运算放大器u1b的同相端通过电阻r12与信号产生电路的pwm-b信号输出端连接，信号产生电路通过pwm-a信号输出端能向运算放大器u1a的同相端加载pwm-a驱动信号，信号产生电路通过pwm-b信号输出端能向运算放大器u1b的同相端加载pwm-b驱动信号，pwm-b驱动信号的相位与pwm-a驱动信号的相位相反；

运算放大器u1a的反相端与电阻r3的一端以及电阻r4的一端连接，电阻r3的另一端接地，电阻r4的另一端与运算放大器u1a的输出端以及电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与压电报警器的一驱动端连接；运算放大器u1b的反相端与电阻r5的一端以及电阻r6的一端连接，电阻r5的另一端接地，电阻r6的另一端与运算放大器u1b的输出端以及电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端与压电报警器的另一驱动端连接。

所述压电报警器为蜂鸣器。

所述升压电源电路包括电源芯片u2，电源芯片u2采用型号为tps61170的芯片，电源芯片u2的vin端与电感l1的一端、电阻r7的一端、电阻r8的一端、电容c5的一端、nmos管q1的源极端连接，电容c5的另一端、nmos管q1的栅极端接地，nmos管q1的漏极端与电源接头j1以及电阻r9的一端连接，电阻r9另一端接地；

电阻r7的另一端与电源芯片u2的en端连接，电阻r8的另一端与信号产生电路的电源端以及二极管dz1的阴极端连接，电感l1的另一端与电源芯片u2的sw端、二极管d1的阳极端连接，二极管d1的阴极端与电阻r1的一端、电容c2的一端、电容c3的一端、电容c4的一端、运算放大器u1a的电源正端、运算放大器u1b的电源正端连接；

电阻r1的另一端、电容c2的另一端与电源芯片u2的fb端以及电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端接地，电容c3的另一端以及电容c4的另一端接地，电源芯片u2的gnd端以及二极管dz1的阳极端均接地；电源芯片u2的comp端与电阻r14的一端连接，电阻r14的另一端通过电容c6接地。

所述信号产生电路采用型号为pic12f508的信号芯片u3，所述信号芯片u3的vdd端与电阻r8的另一端以及电容c1的一端连接，电容c1的另一端以及信号芯片u3的gnd端均接地。

本发明的优点：压电报警器可采用无源的声压报警器，通过升压电源电路能提供报警器驱动电路的工作电压，通过报警器驱动电路内的运算放大器u1a、运算放大器u1b能对pwm-a驱动信号、pwm-b驱动信号进行放大，以能满足对压电报警器的驱动，从而能有效实现声压报警信息的输出，满足小型化的使用需求，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的电路原理图

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：为了能有效实现声压报警信息的输出，满足小型化的使用需求，本发明包括用于输出报警信息的压电报警器，还包括用于驱动压电报警器工作的报警器驱动电路以及用于提供所述报警器驱动电路所需工作电压的升压电源电路；

压电报警器采用无源的压电报警器，报警器驱动电路包括信号产生电路、与信号产生电路的pwm-a信号输出端适配连接的运算放大器u1a以及与信号产生电路的pwm-b信号输出端适配连接的运算放大器u1b，其中，运算放大器u1a的同相端通过电阻r10与信号产生电路的pwm-a信号输出端连接，运算放大器u1b的同相端通过电阻r12与信号产生电路的pwm-b信号输出端连接，信号产生电路通过pwm-a信号输出端能向运算放大器u1a的同相端加载pwm-a驱动信号，信号产生电路通过pwm-b信号输出端能向运算放大器u1b的同相端加载pwm-b驱动信号，pwm-b驱动信号的相位与pwm-a驱动信号的相位相反；

运算放大器u1a的反相端与电阻r3的一端以及电阻r4的一端连接，电阻r3的另一端接地，电阻r4的另一端与运算放大器u1a的输出端以及电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与压电报警器的一驱动端连接；运算放大器u1b的反相端与电阻r5的一端以及电阻r6的一端连接，电阻r5的另一端接地，电阻r6的另一端与运算放大器u1b的输出端以及电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端与压电报警器的另一驱动端连接。

具体地，所述压电报警器为蜂鸣器，当然，压电报警器也可以采用其他无源的报警器形式，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。压电报警器采用无源的形式时，能实现小体积的需要。本发明实施例中，通过报警器驱动电路能驱动压电报警器输出报警信息，通过升压电源电路能提供报警器驱动电路工作所需的电压，从而小体积的情况下，满足压电报警器输出高等级的声压信息。

本发明实施例中，信号产生电路能产生两路相位相反的pwm-a驱动信号以及pwm-b驱动信号，通过运算放大器u1a能对pwm-a驱动信号进行放大，通过运算放大器u1b能对pwm-b驱动信号进行放大，从而pwm-a驱动信号、pwm-b驱动信号放大后，能满足驱动声压报警器的驱动，并使得声压报警器(buzzer)具有较高的声压等级，达到小体积低压高性能的声压报警信息输出。

进一步地，所述升压电源电路包括电源芯片u2，电源芯片u2采用型号为tps61170的芯片，电源芯片u2的vin端与电感l1的一端、电阻r7的一端、电阻r8的一端、电容c5的一端、nmos管q1的源极端连接，电容c5的另一端、nmos管q1的栅极端接地，nmos管q1的漏极端与电源接头j1以及电阻r9的一端连接，电阻r9另一端接地；

电阻r7的另一端与电源芯片u2的en端连接，电阻r8的另一端与信号产生电路的电源端以及二极管dz1的阴极端连接，电感l1的另一端与电源芯片u2的sw端、二极管d1的阳极端连接，二极管d1的阴极端与电阻r1的一端、电容c2的一端、电容c3的一端、电容c4的一端、运算放大器u1a的电源正端、运算放大器u1b的电源正端连接；

电阻r1的另一端、电容c2的另一端与电源芯片u2的fb端以及电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端接地，电容c3的另一端以及电容c4的另一端接地，电源芯片u2的gnd端以及二极管dz1的阳极端均接地；电源芯片u2的comp端与电阻r14的一端连接，电阻r14的另一端通过电容c6接地。

本发明实施例中，所述信号产生电路采用型号为pic12f508的信号芯片u3，所述信号芯片u3的vdd端与电阻r8的另一端以及电容c1的一端连接，电容c1的另一端以及信号芯片u3的gnd端均接地。

具体实施时，通过电源接头j1能与外部的4v～12v的外部电源连接，电源接头j1与外部电源连接后，通过升压电源电路能提供信号产生电路、运算放大器u1a、运算放大器u1b的工作电压，满足低压下的供电需求，并可适用于不同声压的供电情况。