專利名稱：遙控玩具飛機(jī)尾旋翼電機(jī)和舵機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電路結(jié)構(gòu)，具體涉及一種玩具飛機(jī)的電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的某些遙控玩具飛機(jī)采用可旋轉(zhuǎn)式尾翼來控制玩具飛機(jī)做前進(jìn)或者后退動作，尾翼采用小型直流電機(jī)驅(qū)動。另外一種遙控方式是采用方向舵控制尾翼的偏轉(zhuǎn)量實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)的控制，方向舵也是采用小型直流電機(jī)驅(qū)動。用于遙控玩具飛機(jī)的尾翼電機(jī)、舵機(jī)電機(jī)的主要特點(diǎn)是1、體積小巧；2、驅(qū)動電流要求低。其中體積小巧尤為重要，因?yàn)轶w積大意味著重量大，重量大導(dǎo)致飛機(jī)不易起飛。基于上述的兩個(gè)特點(diǎn)，現(xiàn)有的尾翼電機(jī)和舵機(jī)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)主要有兩種1、采用全貼片的分立元器件設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是貼片元器件體積小，易于實(shí)現(xiàn)控制板小型化，典型的線路圖如圖1所示，該驅(qū)動技術(shù)共采用4個(gè)S0T23-3封裝的三極管以及4個(gè)電阻；2、如圖2所示的驅(qū)動技術(shù)，采用S0P8封裝的貼片集成電路設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是節(jié)省了元器件數(shù)，加工起來更加容易，但它與圖1所示技術(shù)相比占用的PCB板面積相差不大。上述兩種背景技術(shù)都存在以下問題1、沒有異常保護(hù)功能，當(dāng)電機(jī)短路或者加工時(shí)使輸出短路了，容易造成驅(qū)動電路燒毀；2、對于某些應(yīng)用上述2種技術(shù)所占用的PCB板面積仍然過大，無法滿足要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種遙控玩具飛機(jī)尾旋翼電機(jī)和舵機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的驅(qū)動電路存在的以下問題1、沒有異常保護(hù)功能，當(dāng)電機(jī)短路或者加工時(shí)使輸出短路了，容易造成驅(qū)動電路燒毀；2、對于某些應(yīng)用中，現(xiàn)有電路所占用的PCB板面積仍然過大，不符合要求。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案該驅(qū)動電路由控制器芯片100、 驅(qū)動集成電路400構(gòu)成；所述驅(qū)動集成電路400包含2個(gè)輸入端ΙΝΑ、INB, 2個(gè)輸出端OA、0B, 一個(gè)電源端 VDD，一個(gè)接地端GND ；驅(qū)動集成電路400的輸入端INA和INB的兩個(gè)信號接控制器芯片100 的輸出端，驅(qū)動集成電路400的輸出端OA和OB分別接直流尾翼電機(jī)或者舵機(jī)電機(jī)200兩端；所述驅(qū)動集成電路400采用S0T23-6封裝的集成電路；所述驅(qū)動集成電路400內(nèi)有溫度保護(hù)電路401 ；所述溫度保護(hù)電路401由兩個(gè)PNP管P1、一個(gè)PNP管P2、PNP管P3，以及一個(gè)匪OS 管N1、NM0S管N2、NM0S管N3，一個(gè)電阻R1、電阻R2、電阻R3和一個(gè)比較器501構(gòu)成；PNP管 Pl、PNP管P2、PNP管P3為電流鏡，匪OS管附、匪OS管N2以及為電阻Rl禾Π PNP管Pl、PNP 管Ρ2組成PTAT電流源，該電流經(jīng)過電流鏡的作用流過電阻R2和電阻R3產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，該電壓連接至比較器501負(fù)端；比較器501正端連接至PNP管Ρ2的發(fā)射極，PNP管Ρ2發(fā)射極電壓為負(fù)溫度系數(shù)電壓。本實(shí)用新型遙控玩具飛機(jī)尾旋翼電機(jī)和舵機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，具有異常保護(hù)功能， 當(dāng)電機(jī)短路或者加工時(shí)使輸出短路了，不會造成驅(qū)動電路燒毀；在應(yīng)用中所占用的PCB面積仍然小，符合設(shè)計(jì)要求。

圖1是現(xiàn)有背景技術(shù)分立元件驅(qū)動電路原理圖；圖1中100表示控制器芯片，200 表示直流尾旋翼電機(jī)或者舵機(jī)電機(jī)，P1、P2為采用S0T23-3封裝的PNP三極管，NUN2為采用S0T23-6封裝的NPN三極管，Rl、R2、R3、R4為貼片電阻。圖2是現(xiàn)有背景技術(shù)采用集成電路的驅(qū)動電路原理圖；圖2中圖2中100表示控制器芯片，200表示直流尾旋翼電機(jī)或者舵機(jī)電機(jī)，300表示直流電機(jī)驅(qū)動集成電路。圖3是本實(shí)用新型提出的直流電機(jī)驅(qū)動方案電路圖；圖3中100表示控制器芯片， 200表示直流尾旋翼電機(jī)或者舵機(jī)電機(jī)，400表示驅(qū)動集成電路。圖4是圖3中驅(qū)動集成電路400內(nèi)部電路原理圖；圖4中INV1、INV2、INV3、IV4 表示 CMOS 反相器；AND1、AND2、AND3、AND4、AND5、AND6、AND7 表示 2 輸入與門；NAND1、NAND2 表示2輸入與非門；0R1、0R2、0R3表示2輸入或門；BUF1、BUF2、BUF3、BUF4表示功率開關(guān)柵極驅(qū)動電路，P1、P2為P型功率開關(guān)，Nl和N2為N型功率開關(guān)；401表示溫度保護(hù)電路。圖5是圖4中溫度保護(hù)電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖。圖5中Pl、P2為PNP管；Ni、 N2、N3為NMOS管；P1、P2、P3為PMOS管；R1、R2、R3為電阻；501表示比較器。
具體實(shí)施方式
該技術(shù)方案的一種實(shí)現(xiàn)形式如圖3所示，該技術(shù)方案通過設(shè)計(jì)一個(gè)采用S0T23-6 封裝的集成電路來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動電路的小型化。S0T23-6封裝總體尺寸與貼片三極管采用的 S0T23-3封裝大小一樣。同時(shí)，該驅(qū)動集成電路還具備溫度保護(hù)功能，可以防止輸出短路或者器件過熱時(shí)燒毀電路。與背景技術(shù)1相比，本實(shí)用新型技術(shù)所占用的電路PCB板面積縮小到約六分之一。與背景技術(shù)2相比，本實(shí)用新型技術(shù)同樣只需要貼裝1個(gè)元器件，但引腳數(shù)減少為6個(gè)，所占電路PCB板面積縮小到S0P8封裝的四分之一左右。本實(shí)用新型技術(shù)提升了電路系統(tǒng)的可靠性，縮減了電路系統(tǒng)的面積及成本。圖3中驅(qū)動集成電路400，其引腳定義可以變化，但也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的技術(shù)。圖3中，集成電路400包含2個(gè)輸入端ΙΝΑ、ΙΝΒ，2個(gè)輸出端OA、0B，一個(gè)電源端 VDD, 一個(gè)接地端GND。輸入端INA和INB兩個(gè)信號接控制芯片輸出，輸出端OA和OB分別接直流電機(jī)兩端。圖3所示驅(qū)動電路400的一種具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖如圖4所示，圖4中的一系列邏輯門實(shí)現(xiàn)了輸入信號對輸出信號的控制，當(dāng)芯片溫度處于正常范圍時(shí)，輸入輸出信號控制關(guān)系為1、當(dāng)輸入信號INA為高，INB為低時(shí)，OA輸出高電平、OB輸出低電平，電流由功率管Pl經(jīng)端口 OA流入電機(jī)，通過電機(jī)流入端口 B，從功率開關(guān)N2流入功率地，該電流驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。2、當(dāng)輸入信號INA為低，INB為高時(shí)，OA輸出低電平，OB輸出高電平，電流由功率管P2經(jīng)端口 OB流入電機(jī)，通過電機(jī)流入端口 A，從功率管附流入功率地，該電流方向與 INA為高、INB為低時(shí)流過電機(jī)的電流方向相反，因此電機(jī)轉(zhuǎn)動方向也相反。3、INA、INB輸入信號同時(shí)為高時(shí)，功率開關(guān)管P1、P2截止，NU N2導(dǎo)通，OA和OB輸出為低，無電流流過電機(jī)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動。4、INA、INB輸入信號同時(shí)為低電平時(shí)，功率開關(guān)管PI、Ρ2、Ni、Ν2都處于截止?fàn)顟B(tài)，OA和OB輸出三態(tài)，同樣無電流流過電機(jī)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動。圖4所示，溫度保護(hù)電路401受輸入信號控制，當(dāng)兩個(gè)輸入信號同時(shí)為低電平時(shí)， 輸出關(guān)斷，溫度保護(hù)電路不起作用，電路進(jìn)入待機(jī)低功耗模式。當(dāng)有任意一個(gè)輸入信號為高電平時(shí)，溫度保護(hù)電路正常工作。芯片溫度處于正常水平時(shí)，溫度保護(hù)電路輸出高電平，不影響正常的輸入輸出邏輯控制。一但溫度異常，溫度保護(hù)電路輸出狀態(tài)變化為低電平，此電平將會立即關(guān)斷所有功率開關(guān)管，切斷電機(jī)的電流通路，防止繼續(xù)過熱。切斷電流通路后， 芯片溫度下降，下降到安全值后，溫度保護(hù)電路判斷電路溫度恢復(fù)正常，輸出信號重新變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)可正?？刂齐姍C(jī)轉(zhuǎn)動。如果電機(jī)仍然處于異常狀態(tài)，芯片溫度繼續(xù)升高，超過溫度保護(hù)點(diǎn)，溫度保護(hù)電路又會再次起作用，維持芯片的溫度始終在一個(gè)合理的水平，直到負(fù)載恢復(fù)正常。圖5為圖4所示溫度保護(hù)電路401的一種具體實(shí)現(xiàn)電路圖。圖中P1、P2、P3為電流鏡，Ni、N2以及為Rl和PI、P2組成PTAT電流源，該電流經(jīng)過電流鏡的作用流過電阻R2 和R3產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，該電壓連接至比較器501負(fù)端；比較器501正端連接至P2的發(fā)射極， P2發(fā)射極電壓為負(fù)溫度系數(shù)電壓，溫度升高，發(fā)射極電壓下降。常溫時(shí)，電阻R2端電壓小于 P2管發(fā)射極電壓，比較器501輸出高電平，N3導(dǎo)通，電阻R3處于短路狀態(tài)，比較器501負(fù)端電壓為I*R2。隨著溫度升高，P2發(fā)射極電壓逐漸降低，當(dāng)電壓小于R2端電壓時(shí)，比較器 501輸出翻轉(zhuǎn)為低電平，同時(shí)N3截止，比較器501負(fù)端電壓升高到I* (R2+R3)。此時(shí)，電路溫度開始下降，P2發(fā)射極電壓逐漸上升，但是必須上升到I* (R2+R3)比較器501才能翻轉(zhuǎn)為高電平，電路的過溫狀態(tài)才能解除。P2發(fā)射極電壓為負(fù)溫度系數(shù)，因此進(jìn)入保護(hù)后，溫度必須下降到一定值，電路才會解除溫度保護(hù)狀態(tài)。圖5所示電路能實(shí)現(xiàn)溫度保護(hù)功能并且具備溫度遲滯。要實(shí)現(xiàn)溫度保護(hù)功能并不局限于圖4以及圖5所示的電路。最后應(yīng)說明的是顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例， 而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.遙控玩具飛機(jī)尾旋翼電機(jī)和舵機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，該驅(qū)動電路由控制器芯片(100 )、驅(qū)動集成電路(400 )構(gòu)成；所述驅(qū)動集成電路(400)包含2個(gè)輸入端(INA、INB)，2個(gè)輸出端(0Α、0Β)，一個(gè)電源端 (VDD)，一個(gè)接地端(GND)；驅(qū)動集成電路(400)的輸入端(ΙΝΑ和INB)的兩個(gè)信號接控制器芯片(100)的輸出端，驅(qū)動集成電路(400)的輸出端(OA和0B)分別接直流尾翼電機(jī)或者舵機(jī)電機(jī)(200)兩端；所述驅(qū)動集成電路(400)采用S0T23-6封裝的集成電路； 所述驅(qū)動集成電路(400)內(nèi)有溫度保護(hù)電路(401)；所述溫度保護(hù)電路(401)由兩個(gè)PNP管(P1)、一個(gè)PNP管(P2 )、PNP管(P3 )，以及一個(gè) NMOS管(附)、NMOS管(N2)、NMOS管(N3)，一個(gè)電阻(Rl)、電阻(R2)、電阻(R3)和一個(gè)比較器(501)構(gòu)成；PNP 管(Pl)、PNP 管(P2)、PNP 管(P3)為電流鏡，NMOS 管(Ni)、NMOS 管(N2) 以及為電阻(Rl)和PNP管(PI)、PNP管(P2)組成PTAT電流源，該電流經(jīng)過電流鏡的作用流過電阻(R2 )和電阻(R3 )產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，該電壓連接至比較器(501)負(fù)端；比較器(501) 正端連接至PNP管(P2)的發(fā)射極，PNP管(P2)發(fā)射極電壓為負(fù)溫度系數(shù)電壓。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種遙控玩具飛機(jī)尾旋翼電機(jī)和舵機(jī)電機(jī)驅(qū)動電路，涉及一種電路結(jié)構(gòu)，具體涉及一種玩具飛機(jī)的電路結(jié)構(gòu)。該驅(qū)動電路由控制器芯片、驅(qū)動集成電路構(gòu)成；驅(qū)動集成電路的輸入端的兩個(gè)信號接控制器芯片的輸出端，驅(qū)動集成電路的輸出端分別接直流尾翼電機(jī)或者舵機(jī)電機(jī)兩端；所述驅(qū)動集成電路采用SOT23-6封裝的集成電路；所述驅(qū)動集成電路內(nèi)有溫度保護(hù)電路。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的驅(qū)動電路存在的以下問題1、沒有異常保護(hù)功能，當(dāng)電機(jī)短路或者加工時(shí)使輸出短路了，容易造成驅(qū)動電路燒毀；2、對于某些應(yīng)用中，現(xiàn)有電路所占用的PCB板面積過大，無法滿足要求。
文檔編號H02H7/08GK202231413SQ201120262048
公開日2012年5月23日 申請日期2011年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月24日
發(fā)明者冉建橋, 潘軍, 王敬 申請人:重慶中科芯億達(dá)電子有限公司