[发明专利]一种蜂鸣器驱动电路有效
申请号: | 201910763360.X | 申请日: | 2019-08-19 |
公开(公告)号: | CN110364134B | 公开(公告)日: | 2022-01-07 |
发明(设计)人: | 尹向阳;黄天华 | 申请(专利权)人: | 深圳南云微电子有限公司;广州金升阳科技有限公司 |
主分类号: | G10K9/125 | 分类号: | G10K9/125;G10K9/13 |
代理公司: | 广州知友专利商标代理有限公司 44104 | 代理人: | 宣国华;赖智威 |
地址: | 518172 广东省深圳市龙岗区龙城*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 蜂鸣器 驱动 电路 | ||
本发明公开了一种蜂鸣器驱动电路,其包括回路控制电子开关、续流电子开关、电压跟随器、PWM比较器模块、延时模块、逻辑与驱动模块、采样电路和振荡器;电压跟随器的输入端与输入电压正极连接,电压跟随器输出对比电压至PWM比较器模块的反相输入端;采样电路采样串联回路上的电流,采样电路输出采样信号至延时模块,延时模块输出电压信号至PWM比较器模块的同相输入端;PWM比较器模块的输出端与逻辑与驱动模块的复位端连接,振荡器输出时钟信号至逻辑与驱动模块的置位端,逻辑与驱动模块的输出端Q与回路控制电子开关的控制端连接,逻辑与驱动模块的输出端Q非与续流电子开关的控制端连接。本发明能兼容驱动电磁式蜂鸣器和压电式峰鸣器。
技术领域
本发明涉及蜂鸣器,特别涉及一种蜂鸣器驱动电路。
背景技术
传统的他激式电磁式蜂鸣器驱动电路一般采用单管的驱动方式,复位电路一般采用二极管磁复位或反峰钳位电路实现磁复位。
如专利文件授权号CN104575479B的中国专利,其公开了一种电磁式蜂鸣器主动方波驱动电路,该驱动电路采取了单管驱动结构,其工作频率与占空比都为一固定值;当一个固定参数的电磁式蜂鸣器使用该驱动电路时只能针对特定的输入电压通过在输入端口串联一个电阻来配置其特定的电流;如果将已配置好的参数的电磁式蜂鸣器应用于其它输入电压时,流经电磁式蜂鸣器的电流将会发生变化,电磁式蜂鸣器的的声压正比于蜂鸣器内部产生的磁力和位移距离,而磁力正比于流经电磁式蜂鸣器的电流和电磁式蜂鸣器内置电磁铁的匝数,故当输入增加或减小时电磁式蜂鸣器的声压会跟随增加或减小。另外电磁式蜂鸣器在工作过程中的主要损耗来源是内置电磁铁绕组电阻所带来的铜损,一般情况下其最大工作电流是通过所述的绕组电阻来限制的,其铜损可以用以下公式来评估:
从上式中可以看到,铜损的大小与输入电压VIN的二次方成正比,故输入电压增加的情况下,绕组上的损耗会急剧增加,这一特点限制了该方案应用宽压输入的场景;采用上述方案的缺点是不能实现宽电压入,功耗大。另外对于一些对声压要求不是很高但是对功耗要求高的场合,更多用户会选择使用压电式蜂鸣器。单管结构的方案是无法驱动压电式蜂鸣器正常工作的,原因是压电式峰鸣器可以等效为一个电容器,理想的工作条件是在一个开关周期内必须为其提供充电和放电的通路,且充电和放电的电流保持一致,在等效电容两端不产生直流分量,故需要提供带有放电通路的结构的方案才能满足两种不同类型蜂鸣器产品的需求。
又如,专利号为CN104639150A的中国专利,公开了一种通过兼容电磁式和压电式两种蜂鸣器的驱动技术,在该专利文献的说明书的第4页0021段记载了“另外,芯片能够智能识别外接蜂鸣器是电磁式还是压电式并智能调整驱动方式。当外接的蜂鸣器为电磁式时,内部并接的1K电阻会自动禁止,以避免功耗浪费;当外接蜂鸣器为压电式时,内部并接的1K电阻会自动开启,保证压电式蜂鸣器上施加足够能量的交变电压,推动压电式蜂鸣器发声”。该专利文件公开的技术方案的内部结构简图如图1所示,该专利文件虽没有实质的内容,但从其描仍可了解到其技术方案的基本思想:即是通过某种方法检测到蜂鸣器为压电式蜂鸣器时,驱动模块接通内部的一个阻值为1K的电阻,使其与压电式峰鸣器并联,当主开关管开通时,在上述电阻两端产生一个与输入电压接近的电压施加于压电变压器两端,当主开关管关断时压电式峰鸣器通过内置电阻进行能量泄放,使得压电变压器两端直流分量保持在一个较低水平;当外接蜂鸣器是电磁式蜂鸣器时,通过某种未知的方法检测到后则断开内置电阻。从其基本思想可知,实现两种不同类型蜂鸣器兼容的方案需要在驱动模块当中内置一个受控开关管、一个内置阻值为1K的电阻和一个二极管;在外接压电式峰鸣器时受控开关管处于常通状态,在外接电磁式蜂鸣器时处于常断状态。这种方案的缺点是控制电路需要增中一个判断策略来识别出两种不同类型的蜂鸣器,控制电路结构复杂,另外通过1K阻值的放电回与充电回路的阻抗不相同,这会导致在较大占空比时不能实现完全的能量泄放,使得压电式峰鸣器两端存在直流分量,这个直流分量会导致压电式峰鸣器的声压变小。另外,在该专利文件中还提及一些适用于宽电压输入的构思,但并未公开有任何实质的内容。
发明内容
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