CN213904924U - 一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路，包括自激振荡模块和蜂鸣器发声模块，所述自激振荡模块电连接蜂鸣器发声模块，所述自激振荡模块用于产生PWM信号，进而使所述蜂鸣器发声模块根据PWM信号驱动蜂鸣器发声。本实用新型的一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路，通过自激震荡无MCU控制的蜂鸣器驱动电路实现家电类蜂鸣提示音功能输出，实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，摒弃单片机控制，降低设计过程中的硬件成本，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，为提高产品可靠性奠定基础。
Description
技术领域
本实用新型属于蜂鸣器技术领域，具体涉及一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路。
背景技术
在吸油烟机、蒸烤箱等多种厨房电器内均安装有蜂鸣器，市场上关于蜂鸣器电路一般采取“双IO+三极管”控制的压电式蜂鸣器电路。
但是，现有的压电式蜂鸣器电路存在以下缺点：硬件成本高、单片机IO资源浪费等。以往很多研发人员或企业由于墨守成规、技术提升限制而忽略了对该部分应用的创新改善，直接导致产品可靠性低、开发过程成本高、品牌质量下降等客观现象发生。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路，摒弃单片机控制，降低设计过程中的硬件成本。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路，包括自激振荡模块和蜂鸣器发声模块，所述自激振荡模块电连接蜂鸣器发声模块，所述自激振荡模块用于产生PWM信号，进而使所述蜂鸣器发声模块根据PWM信号驱动蜂鸣器发声。
优选地，所述自激振荡模块包括第一三极管单元、第二三极管单元和变压器单元，所述第一三极管单元电连接第二三极管单元，所述第一三极管单元和第二三极管单元均电连接变压器单元，第一电源供电使所述第一三极管单元导通，通过所述第一三极管单元结合第二三极管单元的导通和截止改变变压器单元的电流方向，进而产生PWM信号。
优选地，第一三极管单元包括第一三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述第二三极管单元包括第二三极管Q2、第三电阻R3和第一电容C1，所述变压器单元包括变压器T1，所述第一三极管Q1的基极并联第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，第一电源连接所述第二电阻R2的另一端、第一三极管Q1的发射极和变压器T1的第一引脚，所述变压器T1的第二引脚连接所述第一三极管Q1的集电极，所述变压器T1的第四引脚连接所述第二三极管Q2的集电极，所述第二三极管Q2的基极并联第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端，所述第三电阻R3的另一端连接所述变压器T1的第三引脚，所述第二三极管Q2的发射极、所述第一电容C1的另一端、所述第一电阻R1的另一端以及所述变压器T1的第七引脚均接地。
优选地，所述蜂鸣器发声模块包括蜂鸣器H1，所述蜂鸣器H1的第一引脚连接所述变压器T1的第五引脚、所述第四电阻R4的一端以及第五电阻R5的一端，所述第四电阻R4的另一端串联第二电容C2后接地，所述蜂鸣器H1的第二引脚并联所述第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接变压器T1的第五引脚。
优选地，所述第一三极管Q1为PNP三极管。
优选地，所述第二三极管Q2为NPN三极管。
优选地，所述第一电源为5V。
优选地，所述第二电容C2为电解电容。
优选地，所述变压器T1的第五引脚的正向电压为12V。
优选地，所述蜂鸣器H1的频率为(2±0.5)KHZ。
与现有技术相比，本实用新型的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，通过自激震荡无MCU控制的蜂鸣器驱动电路实现家电类蜂鸣提示音功能输出，实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，摒弃单片机控制，降低设计过程中的硬件成本，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，为提高产品可靠性奠定基础。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路的电路图。
附图标记说明
1-自激振荡模块，11-第一三极管单元，12-第二三极管单元，13-变压器单元，2-蜂鸣器发声模块。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
本实用新型实施例提供一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路，如图1所示，包括自激振荡模块1和蜂鸣器发声模块2，所述自激振荡模块1电连接蜂鸣器发声模块2，所述自激振荡模块1用于产生PWM信号，进而使所述蜂鸣器发声模块2根据PWM信号驱动蜂鸣器发声。
这样，自激振荡模块1通过内部三极管的导通和截止来改变变压器的电流方向产生PWM信号，进而使所述蜂鸣器发声模块2根据PWM信号驱动蜂鸣器发声，即通过自激震荡无MCU控制的蜂鸣器驱动电路实现家电类蜂鸣提示音功能输出，实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，摒弃单片机控制，降低设计过程中的硬件成本，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，为提高产品可靠性奠定基础。
其中，脉宽调制(PWM)基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
所述自激振荡模块1包括第一三极管单元11、第二三极管单元12和变压器单元13，所述第一三极管单元11电连接第二三极管单元12，所述第一三极管单元11和第二三极管单元12均电连接变压器单元13，第一电源供电使所述第一三极管单元11导通，通过所述第一三极管单元11结合第二三极管单元12的导通和截止改变变压器单元13的电流方向，进而产生PWM信号。
这样，第一电源供电使所述第一三极管单元11导通，通过所述第一三极管单元11结合第二三极管单元12的导通和截止来使变压器单元13的电流方向不断发生变化，进而产生PWM信号，以用于蜂鸣器发声模块2驱动蜂鸣器发声。
所述第一三极管单元11包括第一三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述第二三极管单元12包括第二三极管Q2、第三电阻R3和第一电容C1，所述变压器单元13包括变压器T1，所述第一三极管Q1的基极并联第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，第一电源连接所述第二电阻R2的另一端、第一三极管Q1的发射极和变压器T1的第一引脚，所述变压器T1的第二引脚连接所述第一三极管Q1的集电极，所述变压器T1的第四引脚连接所述第二三极管Q2的集电极，所述第二三极管Q2的基极并联第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端，所述第三电阻R3的另一端连接所述变压器T1的第三引脚，所述第二三极管Q2的发射极、所述第一电容C1的另一端、所述第一电阻R1的另一端以及所述变压器T1的第七引脚均接地。其中，所述第一三极管Q1为PNP三极管，所述第二三极管Q2为NPN三极管，所述第一电源为5V。
这样，(1)由第一电阻R1和第二电阻R2组成三级管Q1的稳态偏置工作点，当第一电源5V供电时，三级管Q1导通经过变压器T1(2-3)和第三电阻R3对第一电容C1充电；此时的T1(2-3)电压为上正下负；
当第一电容C1充电到达NPN三级管Q2的导通电压Vbe_Q2＝0.7V时，NPN三级管Q2导通变压器T1(1-4)的电压为上正下负，而此时通过变压器耦合T1(2-3)电压瞬间更为上负下正，形成正反馈，加大对第一电容C1充电，电压再次急剧上升，此过程为正向导通过程。
(2)当Ibe_Q2急剧上升，此时三级管Q2的电流Ice_Q2同步急剧上升而瞬间进入饱和导通状态，变压器T1(1-4)由于Ice_Q2急剧上升而出现磁芯饱和，当变压器磁饱和时，T1(1-4)的电流不再变化而导致其电压瞬间为0。由于变压器电流不能突变，故此时T1(1-4)会出现下正上负的补偿电压/电流。通过变压器耦合关系T1(2-3)电压瞬间更为上正下负，正是由于此电压的极性变化导致Ibe_Q2急剧减少(第一电容C1亦同步向三级管Q2放电)，此时三级管Q2的电流Ice_Q2亦同步急剧减少直到Q2截至，此过程为反向截至过程。如此再次循环(1)-(2)步骤实现T1(1-4)自激震荡产生PWM信号。
所述蜂鸣器发声模块2包括蜂鸣器H1，所述蜂鸣器H1的第一引脚连接所述变压器T1的第五引脚、所述第四电阻R4的一端以及第五电阻R5的一端，所述第四电阻R4的另一端串联第二电容C2后接地，所述蜂鸣器H1的第二引脚并联所述第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接变压器T1的第五引脚。其中，所述第二电容C2为电解电容，所述变压器T1的第五引脚的正向电压(即T1(5-7))为12V，所述蜂鸣器H1的频率为(2±0.5)KHZ，分贝为75dB。
这样，通过变压器T1实现PWM震荡信号的传递，当循环(1)-(2)步骤实现T10(1-4)自激震荡产生PWM信号后，T10(1-4)通过T10(5-7)耦合到蜂鸣器驱动脚“BUZZH_DRV2”(即第二引脚)亦为PWM信号。此时蜂鸣器BUZZER1(H1)两端电压不断变化而产生蜂鸣器膜片谐振发声。
本实用新型的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，通过自激震荡无MCU控制的蜂鸣器驱动电路实现家电类蜂鸣提示音功能输出，实现无源压电式蜂鸣器的谐振发声，摒弃单片机控制，降低设计过程中的硬件成本，提高开发人员的开发效率，缩短开发周期，为提高产品可靠性奠定基础。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，包括自激振荡模块(1)和蜂鸣器发声模块(2)，所述自激振荡模块(1)电连接蜂鸣器发声模块(2)，所述自激振荡模块(1)用于产生PWM信号，进而使所述蜂鸣器发声模块(2)根据PWM信号驱动蜂鸣器发声。
2.根据权利要求1所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述自激振荡模块(1)包括第一三极管单元(11)、第二三极管单元(12)和变压器单元(13)，所述第一三极管单元(11)电连接第二三极管单元(12)，所述第一三极管单元(11)和第二三极管单元(12)均电连接变压器单元(13)，第一电源供电使所述第一三极管单元(11)导通，通过所述第一三极管单元(11)结合第二三极管单元(12)的导通和截止改变变压器单元(13)的电流方向，进而产生PWM信号。
3.根据权利要求2所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，第一三极管单元(11)包括第一三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述第二三极管单元(12)包括第二三极管Q2、第三电阻R3和第一电容C1，所述变压器单元(13)包括变压器T1，所述第一三极管Q1的基极并联第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，第一电源连接所述第二电阻R2的另一端、第一三极管Q1的发射极和变压器T1的第一引脚，所述变压器T1的第二引脚连接所述第一三极管Q1的集电极，所述变压器T1的第四引脚连接所述第二三极管Q2的集电极，所述第二三极管Q2的基极并联第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端，所述第三电阻R3的另一端连接所述变压器T1的第三引脚，所述第二三极管Q2的发射极、所述第一电容C1的另一端、所述第一电阻R1的另一端以及所述变压器T1的第七引脚均接地。
4.根据权利要求3所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述蜂鸣器发声模块(2)包括蜂鸣器H1，所述蜂鸣器H1的第一引脚连接所述变压器T1的第五引脚、第四电阻R4的一端以及第五电阻R5的一端，所述第四电阻R4的另一端串联第二电容C2后接地，所述蜂鸣器H1的第二引脚并联所述第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接变压器T1的第五引脚。
5.根据权利要求3或4所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述第一三极管Q1为PNP三极管。
6.根据权利要求3或4所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述第二三极管Q2为NPN三极管。
7.根据权利要求3或4所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述第一电源为5V。
8.根据权利要求4所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述第二电容C2为电解电容。
9.根据权利要求3或4所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述变压器T1的第五引脚的正向电压为12V。
10.根据权利要求4所述的自激震荡的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，所述蜂鸣器H1的频率为(2±0.5)KHZ。
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