CN108024177A - 一种蜂鸣器及其驱动模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蜂鸣器，包括：绕组；驱动芯片，用于驱动绕组，驱动芯片具有供电端、接地端、驱动端和控制端，其中驱动端耦接绕组；第一管脚，和供电端耦接；第二管脚，和接地端耦接；第三管脚，和控制端耦接；以及外壳，用于容纳绕组和驱动芯片，其中第一管脚、第二管脚和第三管脚从外壳向外伸出。该方案将驱动芯片和绕组整合进一个蜂鸣器封装体中，使得控制信号能直接接入蜂鸣器管脚对蜂鸣器进行控制，同时消除了额外的元器件并能有效防止管脚错接。

Description

一种蜂鸣器及其驱动模组

技术领域

本发明涉及电子领域，具体涉及一种具有三个管脚的有源蜂鸣器。

背景技术

现有技术中的电磁式蜂鸣器普遍采用两个管脚，分别连接高低电位用于驱动蜂鸣器发声。图1示出了一种现有的蜂鸣器驱动电路。蜂鸣器10内部可具有绕组，以及驱动芯片或其他类型的驱动电路；蜂鸣器10外部具有两个管脚，第一管脚1耦接高电平电源电位Vcc，另一管脚2耦接驱动电路，通过驱动电路中的一系列分立器件驱动蜂鸣器发声。驱动电路的一端接收I/O口控制信号，控制蜂鸣器的发声。由于来自处理单元的I/O控制口为小信号，无法直接对蜂鸣器10进行驱动，必须额外采用放大器件如三极管11进行放大和驱动。当三极管11基极电平为高电平时，三极管11导通，蜂鸣器10发声；当三极管11基极电平为低电平时，三极管11关闭，蜂鸣器10停止发声。

该方案中蜂鸣器10的两个管脚在一些情况下通过管脚的长短来标识高低电位，然而在实践的安装过程中，该两个管脚易反接从而导致蜂鸣器10的损坏或电路不能正常工作。

该方案中的用于放大控制信号的分立器件三极管11在导通时，其集电极-发射极具有较大的电流，造成较大的功率损耗。

另外该应用电路分立元件多，存在体积较大、安装或调试不方便等缺点。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的一个目的在于消除上述提出的至少部分缺陷。

为了解决上述一个或多个问题，本发明的一个方面提出了一种蜂鸣器，包括：绕组；驱动芯片，用于驱动绕组，驱动芯片具有供电端、接地端、驱动端和控制端，其中驱动端耦接绕组；第一管脚，和供电端耦接；第二管脚，和接地端耦接；第三管脚，和控制端耦接；以及外壳，用于容纳绕组和驱动芯片，第一管脚、第二管脚和第三管脚从外壳向外伸出。

在一个实施例中，其中第一管脚、第二管脚和第三管脚呈非等边三角形分布。

在一个实施例中，其中第一管脚、第二管脚和第三管脚呈等腰三角形分布。

在一个实施例中，其中外壳呈圆柱状，第一管脚、第二管脚和第三管脚从外壳的一平面伸出。

在一个实施例中，其中驱动芯片包括：电压变换稳压单元，具有输入端和输出端，电压变换稳压单元的输入端作为驱动芯片的供电端用于接收输入电源；波形发生单元，具有输入端和输出端，波形发生单元的输入端耦接电压变换稳压单元的输出端，波形发生单元的输出端提供波形周期性变化的信号；以及驱动单元，具有信号输入端、电源输入端和输出端，其中信号输入端耦接波形发生单元的输出端，驱动单元的电源输入端耦接供电端，驱动单元的输出端作为驱动芯片的驱动端用于驱动绕组。

在一个实施例中，其中控制端外部耦接处理单元的通信口，控制端内部耦接波形发生单元或驱动单元的使能端。

在一个实施例中，蜂鸣器进一步包括线路板和蜂鸣片，其中驱动芯片、第一管脚、第二管脚和第三管脚设置于线路板上，蜂鸣片和绕组耦合用于提供声音。

本发明的另一个方面提出了一种驱动模组，包括：线路板；驱动芯片，安装于线路板上，驱动芯片具有供电端、接地端、驱动端和控制端；第一管脚，通过线路板和供电端耦接；第二管脚，通过线路板和接地端耦接；以及第三管脚，通过线路板和控制端耦接。

在一个实施例中，其中第一管脚、第二管脚和第三管脚呈非等边三角形分布。

在一个实施例中，其中驱动端通过线路板耦接蜂鸣器绕组。

根据本发明的多个实施例，将驱动芯片和绕组整合进一个蜂鸣器封装体中，使得I/O口输出的控制信号能直接接入蜂鸣器管脚对蜂鸣器进行发声控制；同时消除了额外的分立元器件，能有效降低整体功耗；另外，封装体上设置的非等边三角形分布的三个管脚能有效防止管脚错接。

附图说明

图1示出了一种现有的蜂鸣器驱动电路；

图2示出了根据本发明一实施例的蜂鸣器200的示意图；

图3示出了根据本发明一实施例的蜂鸣器中驱动芯片300的电路示意图；

图4示出了根据本发明一实施例的驱动芯片的具体电路图结构示意图；

图5示出了本发明一实施例的蜂鸣器管脚分布示意图；

图6示出了本发明一实施例的蜂鸣器外观示意图；

图7示出了根据本发明一实施例的蜂鸣器驱动模组700示意图。

不同示意图中相同的标号代表相同或相似的部件或组成。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

说明书中的“耦接”包含直接连接，也包含间接连接，如通过电传导媒介如导体的连接，其中该电传导媒介可含有寄生电感或寄生电容。还可包括本领域技术人员公知的在可实现相同或相似功能目的的基础上通过其他有源器件或无源器件的连接，如通过开关、跟随电路等电路或部件的连接。

图2示出了根据本发明一实施例的蜂鸣器200的示意图。该蜂鸣器200的外部具有三个管脚，通过蜂鸣器的外壳向外伸出。蜂鸣器200内部包括驱动芯片21和绕组22。其中驱动芯片21用于驱动绕组22，驱动芯片21具有供电端、接地端、驱动端和控制端。其中供电端和蜂鸣器200的第一管脚1耦接，用于接收电源信号Vcc；驱动芯片21的接地端和蜂鸣器200的第二管脚2耦接，用于连接电源地电位；驱动芯片21的驱动端耦接绕组22，用于为绕组22供电以驱动蜂鸣器发声；驱动芯片21的控制端耦接蜂鸣器200的第三管脚3用于接收I/O口的控制信号。蜂鸣器200还包括一外壳，用于容纳绕组22和驱动芯片21，其中第一管脚1、第二管脚2和第三管脚3从外壳向外伸出。

在图示的实施例中，因NPN管或N-MOSFET的电流能力比PNP管或P-MOSFET电流能力要大很多，驱动芯片中较多采用NPN管或N-MOSFET，绕组22采用共电源接法，绕组的另一端和高电平的电源信号Vcc耦接。在另一个实施例中，绕组22的另一端也可和接地端耦接。

该方案将受使能信号控制的驱动芯片封装入蜂鸣器外壳之内，使得I/O口输出的小信号控制信号能直接接入蜂鸣器管脚，对蜂鸣器进行发声控制，无需再采用额外的分立元件。同时消除了现有技术中作为分立器件的三极管，系统的功耗被有效降低。另外，消除了众多分立元件，减小了系统体积，更加便于安装和调试。

图3示出了根据本发明一实施例的蜂鸣器中驱动芯片300的电路示意图。驱动芯片包括电压变换稳压单元31，波形发生单元32和驱动单元33。其中电压变换稳压单元31具有输入端和输出端，电压变换稳压单元的输入端作为驱动芯片300的供电端(端口1)用于接收输入电源。波形发生单元32具有输入端和输出端，波形发生单元32的输入端耦接电压变换稳压单元31的输出端，波形发生单元32的输出端提供波形周期性变化的信号。驱动单元33具有信号输入端、电源输入端和输出端，其中信号输入端耦接波形发生单元的输出端，驱动单元的电源输入端耦接供电端，驱动单元的输出端作为驱动芯片的驱动端(端口3)用于驱动绕组。电压变换稳压单元31，波形发生单元32和驱动单元33的接地端耦接驱动芯片的接地端(端口2)。

驱动芯片300的控制端(端口4)外部通过蜂鸣器封装的一管脚(如图2所示的第三管脚3)耦接处理单元的通信口，控制端内部耦接波形发生单元32或驱动单元33的使能端EN。当控制端的控制信号为有效电位，如高电平时，驱动芯片输出驱动信号，蜂鸣器发出声音；当控制端的控制信号为无效电平如低电平时，驱动芯片停止输出驱动信号，蜂鸣器停止发声。在通信口的控制信号为有效电位时，驱动信号可以为固定频率的周期性方波信号。

在另外的实施例中，控制端的控制信号可以具有第三电位或多个电位水平，用于控制驱动芯片产生不同的频率。

图4示出了根据本发明一实施例的驱动芯片的具体电路结构示意图。其中电压变换稳压电路31可包括带隙基准源，电路波形发生单元32包括用于产生三角波信号的三角波发生电路321和用于将三角波信号转换成方波信号的波形转换电路322。驱动电路包括电流放大电路、三极管Q1和续流管D2。

具有三个管脚的蜂鸣器具有不易错接的优点。例如，在一个实施例中，第一管脚、第二管脚和第三管脚呈非等边三角形分布。则当管脚错位时，将难于与电路板上固定位的三个接插部位相匹配，连接无法成功，因此能有效防止错接，提高了线路安装的便利性和系统的可靠性。

图5示出了本发明一实施例的蜂鸣器管脚分布示意图，在外壳的一平面上，第一管脚、第二管脚和第三管脚之间呈非等边三角形的等腰三角形分布。在没有标识的情况下，其管脚能与安装部位的管脚接口一一对应，有效防止错接。在其他的实施例中，蜂鸣器的三个管脚也可以呈直角三角形分布或其他任意的非等边三角形分布。因此，本发明提供的蜂鸣器方案能同时解决减少分立器件和使管脚不易错接的优点。

图6示出了本发明一实施例的蜂鸣器外观示意图，其中外壳呈圆柱状，第一管脚、第二管脚和第三管脚从外壳的一平面向外伸出。

在一个实施例中，蜂鸣器除了包括驱动芯片、第一管脚、第二管脚、第三管脚和绕组外，进一步包括线路板和蜂鸣片。其中驱动芯片、第一管脚、第二管脚和第三管脚设置并连接在线路板上(参见图7)，蜂鸣片和绕组耦合用于受绕组的磁场控制进行振动发出声音。线路板可以为PCB板(印刷电路板)，也可以为其他类型的线路板。

图7示出了根据本发明一实施例的蜂鸣器驱动模组700示意图。驱动模组700包括线路板71，驱动芯片72和三个管脚731、732和733。驱动芯片72安装于线路板71上，其中驱动芯片72具有供电端、接地端、驱动端和控制端，可参见图3和图4电路中的端口1、端口2、端口3和端口4。第一管脚731通过线路板71与驱动芯片72的供电端耦接；第二管脚732通过线路板71与驱动芯片72的接地端耦接。第三管脚733通过线路板71和驱动芯片72的控制端耦接。驱动芯片72的驱动端可通过线路板71上设置的导体耦接蜂鸣器的绕组。当然驱动芯片的驱动端也可直接或和蜂鸣器绕组通过其他方式连接。其中第一管脚731、第二管脚732和第三管脚733可呈非等边三角形分布。在一个典型的例子中，第一管脚731、第二管脚732和第三管脚733呈等腰三角形分布。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种蜂鸣器，包括：

绕组；

驱动芯片，用于驱动绕组，驱动芯片具有供电端、接地端、驱动端和控制端，其中驱动端耦接绕组；

第一管脚，和供电端耦接；

第二管脚，和接地端耦接；

第三管脚，和控制端耦接；以及

外壳，用于容纳绕组和驱动芯片，第一管脚、第二管脚和第三管脚从外壳向外伸出。

2.如权利要求1所述的蜂鸣器，其中第一管脚、第二管脚和第三管脚呈非等边三角形分布。

3.如权利要求1所述的蜂鸣器，其中第一管脚、第二管脚和第三管脚呈等腰三角形分布。

4.如权利要求1所述的蜂鸣器，其中外壳呈圆柱状，第一管脚、第二管脚和第三管脚从外壳的一平面伸出。

5.如权利要求1所述的蜂鸣器，其中驱动芯片包括：

电压变换稳压单元，具有输入端和输出端，电压变换稳压单元的输入端作为驱动芯片的供电端用于接收输入电源；

波形发生单元，具有输入端和输出端，波形发生单元的输入端耦接电压变换稳压单元的输出端，波形发生单元的输出端提供波形周期性变化的信号；以及

驱动单元，具有信号输入端、电源输入端和输出端，其中信号输入端耦接波形发生单元的输出端，驱动单元的电源输入端耦接供电端，驱动单元的输出端作为驱动芯片的驱动端用于驱动绕组。

6.如权利要求5所述的蜂鸣器，其中控制端外部耦接处理单元的通信口，控制端内部耦接波形发生单元或驱动单元的使能端。

7.如权利要求1所述的蜂鸣器，进一步包括线路板和蜂鸣片，其中驱动芯片、第一管脚、第二管脚和第三管脚设置于线路板上，蜂鸣片和绕组耦合用于提供声音。

8.一种驱动模组，包括：

线路板；

驱动芯片，安装于线路板上，驱动芯片具有供电端、接地端、驱动端和控制端；

第一管脚，通过线路板和供电端耦接；

第二管脚，通过线路板和接地端耦接；以及

第三管脚，通过线路板和控制端耦接。

9.如权利要求8所述的驱动模组，其中第一管脚、第二管脚和第三管脚呈非等边三角形分布。

10.如权利要求8所述的驱动模组，其中驱动端通过线路板耦接蜂鸣器绕组。