[发明专利]一种蜂鸣器控制方法及其控制电路

说明书

本发明提供一种蜂鸣器控制方法及其控制电路，控制电路包括信号处理模块、驱动模块和全桥驱动电路，信号处理模块用于接收外部逻辑信号并输出驱动信号，控制蜂鸣器工作在高声压声音模式、低声压声音模式或不工作模式，驱动模块接收驱动信号并生成控制信号，控制全桥驱动电路的四个功率管的导通与关断。本发明能够实现一个系统中即能产生高声压，又能产生低声压，且通过外置电阻RD可以调节音量。

技术领域

本发明涉及蜂鸣器，特别涉及一种针对压电蜂鸣器的蜂鸣器控制控制方法及其控制电路。

背景技术

蜂鸣器是一种电子讯响器，广泛应用于报警器、电子玩具、定时器、计算机、打印机、小家电等领域，其中蜂鸣器又分为电磁式和压电式，电磁式一般应用在一些小型化的场合，压电式一般使用在体积较大和声压级要求较大的场合，压电蜂鸣器是一种以压电陶瓷作为电声换能器的发声体，压电蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片，共鸣箱，外壳等组成；压电蜂鸣器的核心是压电陶瓷薄片粘贴在金属片上的换能器件，即压电蜂鸣片，压电蜂鸣器由于无射频噪声、功耗低、音量大等特点备受重视并且发展迅速。压电蜂鸣器等效模型为一个电容，根据压电效应，在蜂鸣器两端产生电势差后，压电陶瓷发生形变，变化的电势差造成蜂鸣片振动，从而发出声响。

一般传统的控制压电蜂鸣器的方法有两类，一类是使用控制IC实现驱动，传统方案1如图1所示，该方案直接使用控制芯片IC1输出一个高电平驱动信号经过电阻R1限制电流以后给蜂鸣器充电，产生电势差，电压为上正下负，驱动电压变为低电平以后通过电阻R1和R2的并联回路放电，这种方案的缺点是芯片本身的驱动电压是有限的，不能应用在声压级要求较大的场合。传统方案2如图2所示，使用控制芯片IC2驱动一个开关S1，当开关管S1开通的时候输入电压经过限流电阻R3给蜂鸣器充电，蜂鸣器产生电势差发生形变，当驱动关断的时候蜂鸣器通过电阻R3和R4串联回路放电，这种方案蜂鸣器两端压差和放电电阻取值基本成线性关系，随着R4取值的增加压差下降，压差下降明显，因此声压级也会下降明显，为了减少压差的降低，放电电阻要减小取值，但是取值的大小会影响系统整体的损耗,所以无法得到声压级大小和功耗方面很好的折中。另外一类驱动方法不使用控制芯片，原理示意图如图3所示，该方案的工作频率需要通过外器件匹配，同时需要一个变压器，造成人工成本高，一致性差的缺点，因此已经逐渐被淘汰。

通过分析我们知道目前传统方案工作方式比较单一，只能使用在某些特定场合，蜂鸣器的声压级不可控，对于需要有不同声压级要求的场合，如同时需要较大声压级的报警音和较小声压级的提示音场合，就需要使用两个蜂鸣器配套两个驱动电路来实现，所以总体成本高，方案复杂，协同性差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种蜂鸣器控制方法及其控制电路，以解决现有蜂鸣器驱动电路难以同时满足较大声压级和较小声压级的要求，能够在同一个压电蜂鸣器上面实现超宽范围声压级的要求。

本发明要解决上述技术问题的技术方案如下：

一种蜂鸣器控制电路，包括信号处理模块、驱动模块和全桥驱动电路，信号处理模块的信号采集端连接所述蜂鸣器控制电路的DS端，DS端用于通过外部电阻连接GND端，信号处理模块的第一输入端连接控制电路的LS端，用于接入外部逻辑信号1，信号处理模块的第二输入端连接控制电路的HS端，用于接入外部逻辑信号2，驱动模块接收信号处理模块输出的信号，并输出四路驱动信号驱动全桥驱动电路，全桥驱动电路包括PMOS管S1、PMOS管S2、NMOS管S3和NMOS管S4，PMOS管S1的源极和PMOS管S2的源极连接所述蜂鸣器控制电路的VIN端，VIN端用于连接输入母线电压，PMOS管S1的漏极连接内置电阻RL1的一端，RL1的另外一端连接所述蜂鸣器控制电路的VA端，同时连接内置电阻RL2的一端，RL2的另一端连接NMOS管S4的漏极，PMOS管S2的漏极和NMOS管S3的漏极连接所述蜂鸣器控制电路的VB端，NMOS管S3的源极和NMOS管S4的源极连接所述蜂鸣器控制电路的GND端，PMOS管S1的栅极、PMOS管S2的栅极、NMOS管S3的栅极和NMOS管S4的栅极分别连接四路驱动信号，所述蜂鸣器控制电路的VA端和VB端用于连接外部蜂鸣器负载电路。