CN104767440A - 一种扁平马达控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扁平马达控制电路，包括稳压电路和开关电路，所述稳压电路的输入端连接电池电压输出端，所述稳压电路的输出端通过一滤波电路与扁平马达的正极端连接，所述开关电路连接在马达的负极端与地端之间，所述开关电路的控制端接收单片机发送的控制信号，用于控制开关电路的导通状态。本发明的扁平马达控制电路在马达的震动过程中，通过在稳压电路的输出端通过一滤波电路，可以对电源起到缓冲作用，滤波电路中的电容有存储电量的作用，当电机内阻突然变小电流消耗比较大时可以从电容进行放电，避免对电源造成较大跌落冲击，当马达内阻突然变大，电流消耗变小时可以对电容充电，避免电源电压上冲，并可以在电源电压出现波动时进行滤波。

Description

一种扁平马达控制电路

技术领域

 本发明涉及一种控制电路，具体地说，是涉及一种扁平马达控制电路。

背景技术

产品小型化是目前电子产品的一个发展趋势，可穿戴电子产品的应用也更加的广泛，蓝牙腕带、智能手表等产品在可穿戴电子产品中占有很高的比重。震动提示是可穿戴产品的一个非常重要的特点，它可以让使用者对提示信息有直接的感触。目前市场上的主流小型马达有圆柱体马达和扁平马达两种，其中扁平马达是新型小型马达，体积小，厚度薄，尤其适用于更小更薄的电子产品中。但是扁平马达有一个特点就是在马达转动的过程中，内部电阻的变化比较大，一般是在转动的一个周期内，马达内阻会在54-->36—>18欧姆之间来回切换，这样就会导致马达消耗电流突变，从而对供电电源造成比较大的冲击，严重的时候会影响系统运行的稳定性。

发明内容

本发明为了解决现有扁平马达对电源冲击大，影响系统运行稳定的技术问题，提出了一种扁平马达控制电路，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种扁平马达控制电路，包括稳压电路和开关电路，所述稳压电路的输入端连接电池电压输出端，所述稳压电路的输出端通过一滤波电路与扁平马达的正极端连接，所述开关电路连接在马达的负极端与地端之间，所述开关电路的控制端接收单片机发送的控制信号，用于控制开关电路的导通状态。

进一步的，在扁平马达的负极端与正极端之间还连接有一二极管，所述二极管的阳极与扁平马达的负极端连接，所述二极管的阴极与扁平马达的正极端连接。

进一步的，所述稳压电路的控制端接收单片机发送的稳压电路使能控制信号，用于控制稳压电路的工作状态。

进一步的，所述稳压电路包括一低压线性稳压器，所述低压差线性稳压器的使能端与单片机的使能信号发送端连接。

或者，所述稳压电路包括一DC-DC转换器，所述DC-DC转换器的使能端与单片机的使能信号发送端连接。

进一步的，所述滤波电路为π型滤波电路或者RC滤波电路。

进一步的，所述开关电路包括一NMOS管，所述NMOS管的栅极为控制端，与单片机的PWM_MOTOR信号输出端连接，所述NMOS管的漏极与扁平马达的负极端连接，所述NMOS管的源极与地端连接。

优选的，所述所述NMOS管的栅极与地端之间还连接有一下拉电阻。

或者，所述开关电路包括一NPN三极管，所述NPN三极管的基极为控制端，与单片机的PWM_MOTOR信号输出端连接，所述NPN三极管的集电极与扁平马达的负极端连接，所述NPN三极管的发射极与地端连接。

进一步的，所述NPN三极管的基极与地端之间还连接有一下拉电阻。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的扁平马达控制电路在马达的震动过程中，由于马达的内阻在不断的跳变，通过在稳压电路的输出端通过一滤波电路，可以对电源起到一个缓冲作用，滤波电路中的电容有存储电量的作用，当电机内阻突然变小电流消耗比较大时可以从电容进行放电，避免对电源造成较大跌落冲击，当马达内阻突然变大，电流消耗变小时可以对电容充电，避免电源电压上冲，并可以在电源电压出现波动时进行滤波。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的扁平马达控制电路的一种实施例原理方框图；

图2是本发明所提出的扁平马达控制电路的一种实施例电路原理图；

图3是本发明所提出的扁平马达控制电路的另外一种实施例电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例提出了一种扁平马达控制电路，如图1所示，包括稳压电路和开关电路，所述稳压电路的输入端连接电池电压输出端VBAT，所述稳压电路的输出端Vout通过一滤波电路与扁平马达的正极端连接，所述开关电路连接在马达的负极端与地端之间，所述开关电路的控制端接收单片机发送的控制信号PWM_MOTOR，用于控制开关电路的导通状态。本实施例的扁平马达控制电路，滤波电路中具有能够蓄电的电容，在马达的震动过程中，由于马达的内阻在不断的跳变，电流也相应跳变，由于电容的存在，可以对电源起到一个缓冲作用，当电机内阻突然变小电流消耗比较大时可以从电容进行放电，避免对电源造成较大跌落冲击，当马达内阻突然变大，电流消耗变小时可以对电容充电，避免电源电压上冲，并可以在电源电压出现波动时进行滤波。

如图1所示，J2为扁平马达的焊点或者插座，J2上的“+”和“-”符号分别表示扁平马达的正极端和负极端，作为一个优选的实施例，在本实施例中，，在扁平马达的负极端与正极端之间还连接有一二极管D3，所述二极管D3的阳极与扁平马达的负极端连接，所述二极管D3的阴极与扁平马达的正极端连接。因为马达内部是一些线圈的并联和串联电路，在低频状态下主要呈感性，因此在马达关闭时，由于电感两端电流不能突变的特性，马达内的电流泄放不掉，很容易损坏马达，通过设置二极管D3连接在扁平马达的负极端与正极端之间，为马达两电机端提供一个放电回路，当马达关闭时，马达内部线圈中的电流从负极端经二极管D3进入正极端进行回流，将马达内的电尽快泄放掉，避免损坏马达。

在本实施例中，当马达不工作时，为了减小控制电路中稳压电路的能耗，优选在马达不工作时将稳压电路关闭，减小其能耗，因此，所述稳压电路的控制端接收单片机发送的稳压电路使能控制信号MOTOR_LDO_EN，用于控制稳压电路的工作状态。当需要控制马达震动时，单片机首选向稳压电路的控制端发送高电平信号，控制稳压电路上电工作，能够为扁平马达输出稳定的线性电压，当不需要马达震动时，单片机首选向稳压电路的控制端发送低电平信号，控制稳压电路掉电停止工作，这样可以有效降低控制电路的静态功耗。

稳压电路用于为扁平电机提供合适的工作电压，由于电源电压不一定与电机的工作电压相匹配，需要稳压电路将电源电压转换后输出至扁平电机，作为一个优选的实施例，所述稳压电路可以采用一低压线性稳压器LDO实现，所述低压差线性稳压器LDO的使能端与单片机的使能信号发送端连接，接收单片机发送的使能信号MOTOR_LDO_EN。

稳压电路除了采用低压线性稳压器LDO实现外，比如还可以采用DC-DC转换器实现，所述DC-DC转换器的使能端与单片机的使能信号发送端连接。当然，本发明也不限于上述两种举例。

在本实施例中，所述滤波电路优选采用π型滤波电路，如图2所示，包括电感L2和连接在电感L2两端的电容C13和电容C40，电容C13和电容C40的另外一端分别连接地端，在马达的震动过程中，由于马达的内阻在不断的跳变，因此通过马达的电流也在不断的变化，π型滤波电路的电容C13和电容C40有存储电量的作用，同时电感L2两端的电流无法突变。当电机内阻突然变小电流消耗比较大时可以从电容C13、电容C40和电感L2进行放电，以对电源起到缓冲作用，避免对电源造成较大跌落冲击，当马达内阻突然变大，电流消耗变小时可以对电容C13、电容C40充电，避免电源电压上冲。此外，电容C13、电容C40还可以在电源电压出现波动时起到滤波的作用。串入电感L2还有一个作用就是可以限制一下马达的电流，一般扁平马达的起振电压要在2.3V以上，正常工作电压2.7V-3V，因此电感L2的电感值不宜过大，过大的电感会对震感有影响，并且可能会导致马达无法起振。且理论上π型电路的电容值越大，性能会越好，但要综合考虑价格和体积要求。

滤波电路除了采用π型滤波电路之外，还可以采用RC滤波电路、或者其他结构形式的LC电路，在此不做赘述。

开关电路在扁平马达的控制电路中起到开关的作用，用于控制扁平马达与电源的流通回路的导通或者断开，开关电路应该是一可控开关电路，在本实施例中，开关电路可以采用NMOS管实现，如图2所示，所述开关电路包括一NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的栅极为控制端，与单片机的PWM_MOTOR信号输出端连接，所述NMOS管Q2的漏极与扁平马达的负极端连接，所述NMOS管Q2的源极与地端连接。PWM_MOTOR信号为高电平时，NMOS管Q2的栅极电压大于源极电压，NMOS管Q2导通，马达开始震动，否则，马达停止震动，当马达关闭时，马达内部线圈中的电流会通过二极管D3回流。NMOS管Q2的开关速度比较快，必要时可以使用PWM波来控制马达，通过调整PMW波形的占空比，实现对马达的转速、功率等控制。

为了防止当单片机PWM_MOTOR信号输出端没有有效信号输出时，NMOS管Q2的栅极连接电平的状态不固定，有效在所述NMOS管Q2的栅极与地端之间还连接有一下拉电阻R23，用于当单片机PWM_MOTOR信号输出端没有有效信号输出时将NMOS管Q2的栅极电平拉低。

实施例二，本实施例提出了另外一种电路结构形式的扁平马达控制电路，可如图1所示，包括稳压电路和开关电路，所述稳压电路的输入端连接电池电压输出端，所述稳压电路的输出端通过一滤波电路与扁平马达的正极端连接，所述开关电路连接在马达的负极端与地端之间，所述开关电路的控制端接收单片机发送的控制信号，用于控制开关电路的导通状态。本实施例中的稳压电路、滤波电路等可参见实施例一中所记载，在此不做赘述，与实施例一不同在于，如图3所示，本实施例的开关电路包括一NPN三极管Q1，所述NPN三极管Q1的基极为控制端，与单片机的PWM_MOTOR信号输出端连接，所述NPN三极管Q1的集电极与扁平马达的负极端连接，所述NPN三极管Q1的发射极与地端连接。PWM_MOTOR信号为高电平时，NPN三极管Q1的基极电压大于发射极电压，NPN三极管Q1导通，马达开始震动，否则，马达停止震动，当马达关闭时，马达内部线圈中的电流会通过二极管D3回流。NPN三极管Q1的开关速度比较快，必要时可以使用PWM波来控制马达，通过调整PMW波形的占空比，实现对马达的转速、功率等控制。

同样道理的，所述NPN三极管Q1的基极与地端之间还连接有一下拉电阻R23。其作用与实施例一中的下拉电阻相同，在此不做赘述。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扁平马达控制电路，其特征在于：包括稳压电路和开关电路，所述稳压电路的输入端连接电池电压输出端，所述稳压电路的输出端通过一滤波电路与扁平马达的正极端连接，所述开关电路连接在马达的负极端与地端之间，所述开关电路的控制端接收单片机发送的控制信号，用于控制开关电路的导通状态。

2.根据权利要求1所述的扁平马达控制电路，其特征在于：在扁平马达的负极端与正极端之间还连接有一二极管，所述二极管的阳极与扁平马达的负极端连接，所述二极管的阴极与扁平马达的正极端连接。

3.根据权利要求1所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述稳压电路的控制端接收单片机发送的稳压电路使能控制信号，用于控制稳压电路的工作状态。

4.根据权利要求3所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述稳压电路包括一低压线性稳压器，所述低压差线性稳压器的使能端与单片机的使能信号发送端连接。

5.根据权利要求3所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述稳压电路包括一DC-DC转换器，所述DC-DC转换器的使能端与单片机的使能信号发送端连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述滤波电路为π型滤波电路或者RC滤波电路。

7.根据权利要求1-5任一项所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述开关电路包括一NMOS管，所述NMOS管的栅极为控制端，与单片机的PWM_MOTOR信号输出端连接，所述NMOS管的漏极与扁平马达的负极端连接，所述NMOS管的源极与地端连接。

8.根据权利要求7所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述所述NMOS管的栅极与地端之间还连接有一下拉电阻。

9.根据权利要求1-5任一项所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述开关电路包括一NPN三极管，所述NPN三极管的基极为控制端，与单片机的PWM_MOTOR信号输出端连接，所述NPN三极管的集电极与扁平马达的负极端连接，所述NPN三极管的发射极与地端连接。

10.根据权利要求9所述的扁平马达控制电路，其特征在于：所述NPN三极管的基极与地端之间还连接有一下拉电阻。