CN103034132A

CN103034132A - 一种三通道驱动电路

Info

Publication number: CN103034132A
Application number: CN2011103026616A
Authority: CN
Inventors: 冉建桥; 王敬; 潘军
Original assignee: SINOTECH MIXIC ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SINOTECH MIXIC ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2011-10-09
Filing date: 2011-10-09
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明公开了一种三通道驱动电路，涉及电路结构，具体涉及一种用于继电器、蜂鸣器或LED灯的驱动电路结构。所述三通道驱动电路有以下八个引脚：三个输入端、三个输出端、一个地端、一个电源端；三通道驱动电路包含三个互相独立的驱动子电路，每个驱动子电路可单独驱动至少一个负载；所述负载为继电器、蜂鸣器、直流电机或LED灯；所述驱动子电路包括二个三极管（NPN1、NPN2）、三个电阻（R1、R2、R3）、二个二极管（D1、D3）。本发明是一种小型化、低成本、高可靠、可同时驱动多个不同类型或者相同类型负载的电路，以解决现有背景技术元器件数量众多，加工成本高以及加工效率低等问题。

Description

一种三通道驱动电路

技术领域

本发明涉及电路结构，具体涉及一种用于继电器、蜂鸣器或LED灯的驱动电路结构。

背景技术

继电器、蜂鸣器、LED灯是电子产品中广泛使用的重要元器件，继电器用于实现程控开关，使用者可通过可编程控制器，控制继电器按照规定吸合或者断开，这样可实现对采用继电器作为电源开关的电器设备实现程序自动控制；蜂鸣器用于发出声音，可提醒使用者操作状态发生变化或者有异常情况存在；LED灯通过发光指示工作状态。继电器、蜂鸣器以及LED灯工作时都需要消耗几十毫安数量级的电流，继电器、蜂鸣器等，感性负载还会产生电压尖峰。目前的可编程控制器都无法直接控制，需要设计专门的驱动电路才能实现对继电器、蜂鸣器以及LED灯的程序控制。

图1是目前广泛采用的继电器、蜂鸣器和LED灯驱动电路原理图。如图1所示，分立三极管(N1、N2、N3)具有较强的电流放大能力，是目前主要采用的驱动元器件。继电器和蜂鸣器负载属于感性负载，关断时需要额外的续流二极管，如图1 中D1 和D2所示。图1中电阻R1 、R2、R3 作为NPN基极限流电阻必不可少。如图1所示驱动单个继电器需要3个元器件，驱动单个蜂鸣器需要3个元器件，驱动单个LED灯需要2个元器件。如果驱动3个继电器则需要九个元器件，驱动3个蜂鸣器同样需要九个元器件，驱动3个LED灯需要6个元器件。显然现有技术实现三通道继电器、蜂鸣器和LED灯驱动电路都需要依赖大量的分立元器件。

现今环保越来越受到各个国家重视，某些国家对我国出口的电子产品要求非常苛刻，元件焊接焊锡必须采用环保焊锡，如果采用现有技术电路，使用环保焊锡，由于元器件数目多，焊接成本难以接受。另一方面现有技术元器件数目较多，PCB板尺寸无法做小，产品生产成本以及生产效率难以提高。

发明内容

本发明提供一种三通道驱动电路，本发明是一种小型化的、低成本的、高可靠的、可同时驱动多个不同类型或者相同类型负载的电路，以解决现有背景技术元器件数量众多，加工成本高以及加工效率低等问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种三通道驱动电路，所述三通道驱动电路有以下八个引脚：三个输入端、三个输出端、一个地端、一个电源端；三通道驱动电路包含三个互相独立的驱动子电路，每个驱动子电路可单独驱动至少一个负载；所述负载为继电器、蜂鸣器、直流电机或LED灯；

所述驱动子电路包括二个三极管（NPN1、NPN2）、三个电阻（R1、R2、R3）、二个二极管（D1、D3）；二极管（D3）负极联接电源端，二极管（D3）正极与二个三极管（NPN1、NPN2）的集电极并联连接；三极管（PNP1）发射极与三极管（NPN2）基极联接，且联接点与二极管（D1）负极之间串联两个电阻（R1、R2）；三极管（NPN1）发射极与三极管（NPN2）基极之间串联有电阻（R3）；二极管（D1）正极接地，三极管（NPN2）发射极接地。

所述驱动子电路还包括电阻（R4），电阻（R4）并联连接于二极管（D1）正、负极之间。

所述三通道驱动电路芯片封装于八引脚的小尺寸塑料封装中。

本发明采用半导体技术，设计了一种三通道驱动电路，可驱动三个负载，负载可以是继电器，也可以是蜂鸣器，也可以是LED灯。本发明涉及的三通道驱动电路采用八脚的小型塑料封装，将现有背景技术需要采用九个元器件才能实现的功能，用一个元件实现，降低了现有产品的生产成本、提高了生产效率。

本发明的技术方案是:1、设计一种能驱动各种类型负载的驱动子电路；2、利用半导体技术设计一个采用所述的驱动子电路的三通道驱动芯片，并将该芯片封装至八引脚的小尺寸塑料封装中，例如SOP、DIP8、MSOP8、TSSOP8等封装。通过上述两个创新点，本发明三通道驱动电路能以一个低成本、小尺寸的集成电路替代现有背景技术的九个元器件，元器件数量大幅减小，生产成本显著降低。

附图说明

图1是本发明背景技术驱动电路原理图，图中：100表示控制器；200表示继电器；300表示蜂鸣器；400表示LED灯，N1、N2、N3表示分立NPN三极管；R1、R2、R3表示分立电阻；D1、D2表示分立二极管。

图2是本发明总体电路图，图中：500为本发明三通道驱动电路；510为本发明三通道驱动电路内部子电路一；510为本发明三通道驱动电路内部子电路二；530为本发明三通道驱动电路内部子电路三；其中Bn(n=1,2,3)为本发明三通道驱动电路的输入端，其中Cn(n=1,2,3)为本发明三通道驱动电路的输出端，GND为地端，VDD为电源端。

图3是本发明实施例一中驱动子电路内部的驱动子电路510、520和530的电路图。

图4是本发明实施例二中驱动子电路内部的驱动子电路510、520和530的电路图。

图5为采用本发明三通道驱动电路应用实施例三的示意图，图中：100为控制器，200为继电器，300为蜂鸣器，400为LED灯，500为本发明三通道驱动电路，510、520、530为驱动子电路。

图6为采用本发明三通道驱动电路应用实施例四的示意图，图中：100为控制器，200、210、220为继电器灯，500为三通道驱动电路，510、520、530为驱动子电路。

具体实施方式

　　下面结合附图并用最佳的实施例对本发明做详细的说明。

实施例一

图2所示，它为本发明所提出的三通道驱动电路，它内部包含3个互相独立的驱动子电路，每个驱动子电路可单独驱动一个或者多个负载，因此本发明可至少同时驱动三个负载。负载类型包含继电器、蜂鸣器、直流电机、LED灯等。驱动子电路可以有多种实现形式，图3和图4分别列出了两种不同的实现形式。

图3所示，它为驱动子电路510、520以及530采用相同的电路设计。驱动子电路具体实现电路方案1功能为：当输入电平为低电平时，由于电阻R1、R2、R3的作用，NPN管处于关断状态，电路没有到地的通路，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D1为输入电阻隔离岛寄生二极管，它起到改善器件抗静电能力的作用。

实施例二

图4所示，驱动子电路具体实现电路方案2功能为：在图3的基础上，该驱动子电路方案在输入级增加了对地下拉电阻，其余部分于图3中描述的功能一致。现有背景技术中的控制器输出I/O大多会有上拉电阻，在上电时输出端会短暂的呈现上拉电阻特性，由于上拉电阻的存在，现有背景技术中的驱动电路会认为上电时控制器输出了高电平，进而驱动负载动作，这样就出现了上电时负载会出现短暂不受控的情况。通过在负载驱动电路输入级，控制器输出级接一个下拉电阻，利用该电阻分压，使得当控制器呈现出上拉电阻状态时，输入级的电压仍然低于驱动电路正常的高电平输入电压，负载不会动作。而正常工作时，控制器输出的高电平有足够的能力，确保输入级为高电平，下拉电阻R4对正常工作无影响。

实施例三

采用本发明三通道驱动电路可简化现有的背景技术，图5中本发明同时驱动三种不同类型的负载，负载有继电器、蜂鸣器以及LED。

实施例四

图6中本发明同时驱动一种类型的三个负载。

本发明还可以用于驱动直流电机等类型负载，本发明的应用领域并不局限于本发明专利中描述的有限应用，其余应用也应受到本发明专利保护。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，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发明的保护范围之中。

Claims

1.一种三通道驱动电路，其特征在于，所述三通道驱动电路有以下八个引脚：三个输入端、三个输出端、一个地端、一个电源端；三通道驱动电路包含三个互相独立的驱动子电路，每个驱动子电路可单独驱动至少一个负载；所述负载为继电器、蜂鸣器、直流电机或LED灯；

2.如权利要求1所述一种三通道驱动电路，其特征在于，所述驱动子电路还包括电阻（R4），电阻（R4）并联连接于二极管（D1）正、负极之间。

3.如权利要求1所述一种三通道驱动电路，其特征在于，所述三通道驱动电路芯片封装于八引脚的小尺寸塑料封装中。