CN104730969A - 一种微波炉专用驱动控制集成电路 - Google Patents

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王敬
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Abstract

本发明公开了一种微波炉专用驱动控制集成电路，涉及电路结构，具体涉及驱动电路结构的改进技术。由微控制器、集成芯片、蜂鸣器、六个继电器构成；集成芯片内部的蜂鸣器驱动电路、六个继电器驱动电路分别连接蜂鸣器、六个继电器；集成芯片内部还包含单片机检测电路、门信号检测电路，单片机检测电路输出端分别连接三极管驱动电路和一个继电器驱动电路，三极管驱动电路连接三极管的基极，三极管的发射极通过门开关接地（备注：Y端是通过门开关接地的：当开关断开时，Y端悬空；当开关闭合时，Y端接地），三极管的集电极连接三个继电器驱动电路；门信号检测电路输入端接门开关，输出端接单片机。本发明解决了现有技术存在的外围元器件数多，PCB线路板尺寸大，系统设计成本以及加工不良率高等问题。

Description

一种微波炉专用驱动控制集成电路
技术领域
本发明涉及电路结构，具体涉及驱动电路结构的改进技术。
背景技术
微波炉以使用方便、安全等优势被市场广泛接受。微波炉为了实现各种功能，需通过控制继电器的导通/关断来达到功能、模式等的切换。为了实现继电器的导通/关断，由微控制器发出控制信号，通过驱动电路控制继电器的导通/关断。微控制器本身不能直接驱动继电器，也无法抑制继电器导通/关断产生的电压尖峰，所以在微控制器与继电器之间需连接驱动电路，该驱动电路接收微控制器的信号，通过该驱动电路实现继电器的导通/关断。另外，微波炉中还需要1路蜂鸣器，该蜂鸣器也需要驱动电路使其工作；为了保证微波炉的安全工作，内部设计有多种安全电路。为了实现上述功能，目前微波炉控制电路板中广泛采用的方式是通过分离器件来设计，如图1所示。分离器件设计的驱动电路所需元器件数量多，占PCB面积很大，而且元器件焊点很多加工不良率也较高。有鉴于此，本发明提出了一种集成电路设计方案，该方案将实现上述功能的电路集成在一颗芯片中，该集成电路满足微波炉中驱动电路要求，所设计的集成电路封装在塑料封装中，大大降低了电路控制板的成本以及电路板加工复杂度。
发明内容
本发明提供一种微波炉专用驱动控制集成电路，本发明解决了现有技术存在的外围元器件数多，PCB线路板尺寸大，系统设计成本以及加工不良率高等问题。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种微波炉专用驱动控制集成电路，其特征在于，由微控制器MCU、集成芯片100、蜂鸣器F、六个继电器构成；集成芯片100包括蜂鸣器驱动电路101、六个继电器驱动电路、三极管NPN7、三极管驱动电路108、单片机检测电路109和门信号检测电路110；微控制器MCU的输出端口分别连接蜂鸣器驱动电路101、六个继电器驱动电路；集成芯片100内部的蜂鸣器驱动电路101、六个继电器驱动电路分别连接蜂鸣器F、六个继电器；集成芯片100内部还包含单片机检测电路109、门信号检测电路110，单片机检测电路109输出端分别连接三极管驱动电路108和一个继电器驱动电路104，三极管驱动电路108连接三极管NPN7的基极，三极管的发射极通过门开关接地，，三极管的集电极连接三个继电器驱动电路105、106、107；门信号检测电路110输入端接门开关，输出端接单片机。
    本发明将分离器件的高度集成，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。
附图说明
图1是背景技术分离器件技术方案路框图；R1至R10为电阻，C1、C2为电容，D1至D7为二极管，NPN1至NPN7为NPNG管，PNP1为PNP管。
图2是本发明技术方案集成芯片内部线路框图；MCU为微控制器，100为集成芯片，101为蜂鸣器驱动电路，102至107为继电器驱动电路，NPN7为三极管，108为三极管驱动电路，109为单片机检测电路，110为门信号检测电路，F为蜂鸣器，J1至J6为继电器，C1、C2为电容器。
图3是本发明技术方案集成电路内部具体线路图；R2、R11至R37为电阻，D1至D7为二极管,NPN8至NPN18为NPN管，PNP1为PNP管。
具体实施方式
    下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。
如图2所示，一种微波炉专用驱动控制集成电路，其特征在于，由微控制器MCU、集成芯片100、蜂鸣器F、六个继电器构成；集成芯片100包括蜂鸣器驱动电路101、六个继电器驱动电路、三极管NPN7、三极管驱动电路108、单片机检测电路109和门信号检测电路110；微控制器MCU的输出端口分别连接蜂鸣器驱动电路101、六个继电器驱动电路；集成芯片100内部的蜂鸣器驱动电路101、六个继电器驱动电路分别连接蜂鸣器F、六个继电器；集成芯片100内部还包含单片机检测电路109、门信号检测电路110，单片机检测电路109输出端分别连接三极管驱动电路108和一个继电器驱动电路104，三极管驱动电路108连接三极管NPN7的基极，三极管的发射极通过门开关接地，三极管的集电极连接三个继电器驱动电路105、106、107；门信号检测电路110输入端接门开关，输出端接单片机。
    如图3所示，蜂鸣器驱动电路101由器件R11-R14、NPN8、NPN9、R2构成。接收微控制器发出的控制信号BUZ，当输入信号BUZ为直流低电平或者直流高电平时，蜂鸣器驱动电路101输出直流高电平或者直流低电平,蜂鸣器不发出声音；当输入信号BUZ为方波信号（例如频率1KHz，占空比为50%的方波信号）时，蜂鸣器驱动电路101输出方波信号，蜂鸣器发出声音。由于通常接的蜂鸣器为电容式蜂鸣器，电阻R2起到对电容式蜂鸣器进行续流的作用。
    如图3所示，独立继电器驱动电路102、103由器件R15-R18、NPN10、NPN11、D1（R19-R22、NPN12、NPN13、D2）构成。独立继电器驱动电路102接收微控制器发出的控制信号B1（B2），通过独立继电器驱动电路102控制继电器的导通与关断。独立继电器驱动电路为典型的达林顿管驱动电路：当输入信号B1(B2)为低电平时，独立继电器驱动电路中晶体管NPN10、NPN11(NPN12、NPN13)处于关断状态，独立继电器驱动电路102（103）输出为三态，此时继电器线圈无电流通过，继电器处于关断状态；当输入信号B1(B2)为高电平时，独立继电器驱动电路中晶体管NPN10、NPN11(NPN12、NPN13)导通，独立继电器驱动电路102（103）输出为低电平，此时继电器线圈有电流通过，继电器处于导通状态；二极管D1、D2的目的是抑制继电器导通/关断产生的电压尖峰。                                                                 
    如图3所示，门信号检测电路110由器件R33、R34、D7构成。Y引脚接门信号，当门处于打开状态时，Y引脚悬空，DOOR引脚输出高电平；门处于关闭状态时，Y引脚接地，DOOR引脚输出低电平。DOOR引脚输出的信号提供给单片机，由单片机进行判断并发出控制信号。
    如图3所示，单片机检测电路109由R26-R28、PNP1构成，其中Cap2引脚接电容C2到地，Cap1引脚接电容C1到单片机。当单片机未启动时，单片机与电容C1相接端口为直流低电平或直流高电平，Cap2引脚维持低电平；当单片机启动并正常工作时，单片机与电容C1相接端口为方波信号（例如频率为1KHz，占空比为50%的方波信号），则此时PNP1不停的出于关断与导通状态，并对电容C2充电，Cap2引脚端维持高电平，该高电平作为继电器驱动104的输入信号，并且通过R35、R36、NPN18驱动NPN7导通。
    如图3所示，继电器驱动电路104由R23、R24、R25、NPN13、NPN14构成，当单片机检测电路检测到单片机正常工作时，Cap2引脚为高电平，NPN13、NPN14导通，继电器驱动电路104输出低电平，此时继电器线圈有电流通过，继电器处于导通状态；当单片机未正常工作时，Cap2引脚为低电平，NPN13、NPN14关断，继电器驱动电路104输出为三态，此时继电器线圈无电流通过，继电器处于关断状态；当单片机检测电路检测到单片机正常工作（即Cap2引脚为高电平），并且微波炉的门处于关闭状态时（Y引脚接地）时，继电器驱动电路105、106、107可接收单片机发出控制信号。当单片机发出控制信号B5（B6、B7）为低电平时，NPN15（NPN16、NPN17）不导通，继电器处于关断状态；当单片机发出控制信号B5（B6、B7）为高电平时，NPN15（NPN16、NPN17）导通，继电器处于导通状态。二极管D3、D4、D5、D6的目的是抑制继电器导通/关断产生的电压尖峰。
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 (2)

1.一种微波炉专用驱动控制集成电路，其特征在于，由微控制器（MCU）、集成芯片（100）、蜂鸣器（F）、六个继电器构成；集成芯片（100）包括蜂鸣器驱动电路（101）、六个继电器驱动电路、三极管（NPN7）、三极管驱动电路(108)、单片机检测电路（109）和门信号检测电路（110）；微控制器（MCU）的输出端口分别连接蜂鸣器驱动电路（101）、六个继电器驱动电路；集成芯片（100）内部的蜂鸣器驱动电路（101）、六个继电器驱动电路分别连接蜂鸣器（F）、六个继电器；集成芯片（100）内部还包含单片机检测电路（109）、门信号检测电路（110），单片机检测电路（109）输出端分别连接三极管驱动电路(108)和一个继电器驱动电路（104），三极管驱动电路(108)连接三极管(NPN7)的基极，三极管的发射极通过门开关接地，三极管的集电极连接三个继电器驱动电路（105、106、107）门信号检测电路（110）输入端接门开关，输出端接单片机。
2.如权利要求1所述一种微波炉专用驱动控制集成电路，其特征在于，集成芯片（100）还包括二个电容器（C1、C2）；其中一个电容器连接微控制器（MCU）与单片机检测电路（109）之间；另外一个电容器连接单片机检测电路（109）的一个端口到地。
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