蜂鸣器驱动电路及相应的蜂鸣器驱动方法技术

本发明专利技术涉及一种蜂鸣器驱动电路及相应的蜂鸣器驱动方法，其中所述的驱动电路包括控制电路模块、升压电路模块及开关驱动电路模块，控制电路模块用于对升压电路模块以及开关驱动电路模块的工作状态进行控制，升压电路模块用于将电压源提供电压进行升压，并将升压后的电压输送给所述的开关驱动电路模块，开关驱动电路模块根据控制模块输出的信号控制所述的蜂鸣器。采用该种蜂鸣器驱动电路及相应的蜂鸣器驱动方法，可有效控制蜂鸣器，同时，在电路中仅需使用普通的电感及元器件就能实现电路的功能控制，成本较低，器件体积较小，电流性能稳定，使蜂鸣器工作稳定，当驱动电路处于待机状态时，升压电路模块和开关驱动电路模块没有静态功耗，功耗低。

【技术实现步骤摘要】
蜂鸣器驱动电路及相应的蜂鸣器驱动方法
本专利技术涉及电路
，尤其涉及驱动电路，具体涉及一种蜂鸣器驱动电路及相应的蜂鸣器驱动方法。
技术介绍
蜂鸣器在一些报警装置中时常被应用，驱动蜂鸣器工作的原理如下：在蜂鸣器的两端加上一特定频率的方波信号，在方波的正半周期，蜂鸣器两端的电压差为“正”；在负半周期，蜂鸣器两端的电压差为“零”或者“负”。蜂鸣器两端的压差越大，蜂鸣器发声时的响度越高；蜂鸣器发声时，流过蜂鸣器两端的电流约为几mA至几十mA，电流越大，蜂鸣器响度越大。随着CMOS工艺的普及，报警装置的产品和芯片也往低功耗方向发展，因此，需要对电路进行更改，保证蜂鸣器的响度达到规定的标准。以烟雾报警器为例，在烟雾报警器中，一般采用蜂鸣器发出报警信号。随着CMOS工艺的普及，烟雾报警器的产品和芯片也往低功耗方向发展，烟雾报警器工作的电源电压也从9V电池供电变为3V电池供电。对于烟雾报警器中的蜂鸣器而言，其工作时的响度需满足一定要求，一般要求在3m远地方，声音响度达到85分贝。现阶段在3V供电的烟雾报警系统中，比较常见的做法是使用开关管和三端工字电感，利用电感的储能效应使得蜂鸣器两端的压差远大于3V，从而驱动蜂鸣器发出比较响的声音。现有技术中的3V供电的烟雾报警器产品中，蜂鸣器驱动部分经常使用“单片机+开关管+三端工字电感”的控制方法，其具体结构如图1所示。通过单片机的I/O口发射特定频率的方波，控制三极管Q1的通断，通过电感的充放电使得蜂鸣器的上极板和GND之间产生远大于VDD(3V)的电压差，从而驱动蜂鸣器发出较响的声音。具体原理如下：三极管Q1导通时，由于子电感L13的作用，三极管Q1集电极电流从零开始逐步上升，电流方向是从1流向3，三极管Q1集电极电压在三极管Q1导通瞬间从VDD被瞬间拉低至接近于0V，而后随着三极管Q1集电极电流的上升而缓慢上升。当三极管Q1截止的时候，子电感L13存储的能量通过电感L12向蜂鸣器BZ放电，蜂鸣器BZ上极板电压上升，其中，子电感L13和子电感L32均为电感L12的子电感。由于电感L12和蜂鸣器BZ的谐振作用，蜂鸣器BZ上极板电压在到达峰值电压后开始下降直到小于GND。而后三极管Q1重新导通，循环重复。该电路结构中的三极管Q1的集电极、蜂鸣器BZ上极板以及蜂鸣器中的电流波形如图2所示。从图2中可以看出在三极管Q1导通时，蜂鸣器BZ两端电压差为负；在三极管Q1截止的时候，蜂鸣器BZ两端电压差为正，正负交替，驱动蜂鸣器BZ发声。由于蜂鸣器上的工作电压及电流在导通和截止的过程中并非直接切换，会导致蜂鸣器工作时响度不一致。现有的“单片机+开关管+三端工字电感”的控制方法存在以下缺点：(1)三端工字电感不易大规模生产，成本较高；(2)三端工字电感中的子电感L13和L32的电感值由于绕制等原因，一致性较差，导致蜂鸣器BZ上极板电压峰值的一致性无法保证，蜂鸣器的响度不一致；(3)三端工字电感体积较大，在部分场合需要横躺放置，易导致管脚断裂而失效。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服至少一个上述现有技术的缺点，提供了一种成本较低，驱动性能良好的蜂鸣器驱动电路及相应的蜂鸣器驱动方法。为了实现上述目的或其他目的，本专利技术的蜂鸣器驱动电路及相应的蜂鸣器驱动方法如下：该蜂鸣器的驱动电路，其主要特点是，所述的驱动电路包括控制电路模块、升压电路模块及开关驱动电路模块；所述的控制电路模块的第一输出端与所述的升压电路模块的输入端连接，所述的控制电路模块的第二输出端与所述的开关驱动电路模块的第一输入端连接，该控制电路模块用于控制所述的升压电路模块以及开关驱动电路模块的工作状态；所述的升压电路模块的电源端与电压源连接，所述的升压电路模块的输出端与所述的开关驱动电路模块的第二输入端连接，该升压电路模块用于将电压源进行升压处理并将升压后的电压输送给所述的开关驱动电路模块；所述的开关驱动电路模块的输出端与蜂鸣器连接，该开关驱动电路模块用于根据所述控制电路模块输出的信号控制所述的蜂鸣器。较佳地，所述的控制电路模块由单片机构成；该单片机的电源端与所述的电压源连接；该单片机的第一输入输出端口作为所述的控制电路模块的第一输出端，与所述的升压电路模块的输入端连接；该单片机的第二输入输出端口作为所述的控制电路模块的第二输出端，与所述的开关驱动电路模块的第一输入端连接；所述的开关驱动电路模块根据该单片机的第二输入输出端口输出的信号，控制所述的蜂鸣器；该单片机对所述的升压后的电压进行监控，将升压后的电压控制在预设的电压范围内。更佳地，所述的升压电路模块包括电感、第一三极管、第一电阻、第二电阻、续流二极管以及电容；所述的电感的一端作为所述的升压电路模块的电源端，该电感的另一端同时与所述的第一三极管的集电极以及续流二极管的阳极连接；所述的第一电阻的一端作为所述的升压电路模块的输入端，所述的第一电阻的另一端与所述的第一三极管的基极连接；所述的第二电阻连接于所述的第一三极管的基极和发射极之间，所述的第一三极管的发射极接地；所述的续流二极管的阴极与电容的一端连接，所述的电容的另一端接地；从所述的续流二极管的阴极与电容的连接处引出一端作为所述的升压电路模块的输出端。进一步地，所述的升压电路模块中还包括电压检测单元，用于对所述的升压后的电压进行检测，并将检测结果输送给所述的单片机。更进一步地，所述的电压检测单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第二三极管，所述的单片机还包括第三输入输出端口以及第四输入输出端口；所述的第三电阻的一端与所述的续流二极管的阴极连接，该第三电阻的另一端与所述的第二三极管的集电极连接；所述的第二三极管的基极通过所述的第五电阻与所述的单片机的第四输入输出端口连接；所述的第二三极管的发射极与所述的单片机的第三输入输出端口连接，所述的第四电阻的一端连接于所述的第二三极管的发射极与所述的单片机的第三输入输出端口之间，所述的第四电阻的另一端接地，所述的单片机的第三输入输出端口用于接收所述的电压检测单元检测到的所述的升压后的电压的电压值；根据所述的蜂鸣器的工作状态，所述的单片机的第四输入输出端口持续输出高电平或低电平。较佳地，所述的开关驱动电路模块包括第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六电阻、第七电阻以及第八电阻；所述的第六电阻的一端作为所述的开关驱动电路模块的第一输入端，该第六电阻的另一端与所述的第三三极管的基极连接；所述的第七电阻的一端与所述的开关驱动电路模块的第一输入端连接，该第七电阻的另一端与所述的第四三极管的基极连接；所述的第八电阻的一端与所述的第三三极管的集电极连接，所述的第八电阻的另一端与所述的第五三极管的集电极连接，所述的第五三极管的集电极作为所述的开关驱动电路模块的第二输入端；所述的第五三极管的基极连接于所述的第八电阻与第三三极管的集电极之间；所述的第三三极管的发射极和所述的第四三极管的发射极均接地；所述的第五三极管的发射极与所述的第四三极管的集电极连接；所述的第五三极管的集电极与发射极还作为所述的开关驱动电路模块的输出端，所述的第五三极管的集电极与发射极分别连接于所述的蜂鸣器端的两端。该基于上述驱动电路实现的蜂鸣器驱动方法，其主要特点是，所述的蜂鸣器驱动方法包括：通过所述的控制电路模块控制所述的升压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述的驱动电路包括控制电路模块、升压电路模块及开关驱动电路模块；所述的控制电路模块的第一输出端与所述的升压电路模块的输入端连接，所述的控制电路模块的第二输出端与所述的开关驱动电路模块的第一输入端连接，该控制电路模块用于控制所述的升压电路模块以及开关驱动电路模块的工作状态；所述的升压电路模块的电源端与电压源连接，所述的升压电路模块的输出端与所述的开关驱动电路模块的第二输入端连接，该升压电路模块用于将电压源进行升压处理并将升压后的电压输送给所述的开关驱动电路模块；所述的开关驱动电路模块的输出端与蜂鸣器连接，该开关驱动电路模块用于根据所述控制电路模块输出的信号控制所述的蜂鸣器。

【技术特征摘要】
1.一种蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述的驱动电路包括控制电路模块、升压电路模块及开关驱动电路模块；所述的控制电路模块的第一输出端与所述的升压电路模块的输入端连接，所述的控制电路模块的第二输出端与所述的开关驱动电路模块的第一输入端连接，该控制电路模块用于控制所述的升压电路模块以及开关驱动电路模块的工作状态；所述的升压电路模块的电源端与电压源连接，所述的升压电路模块的输出端与所述的开关驱动电路模块的第二输入端连接，该升压电路模块用于将电压源进行升压处理并将升压后的电压输送给所述的开关驱动电路模块；所述的开关驱动电路模块的输出端与蜂鸣器连接，该开关驱动电路模块用于根据所述控制电路模块输出的信号控制所述的蜂鸣器。2.根据权利要求1所述的蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述的控制电路模块由单片机构成；该单片机的电源端与所述的电压源连接；该单片机的第一输入输出端口作为所述的控制电路模块的第一输出端，与所述的升压电路模块的输入端连接；该单片机的第二输入输出端口作为所述的控制电路模块的第二输出端，与所述的开关驱动电路模块的第一输入端连接；所述的开关驱动电路模块根据该单片机的第二输入输出端口输出的信号控制所述的蜂鸣器；该单片机对所述的升压后的电压进行监控，将升压后的电压控制在预设的电压范围内。3.根据权利要求2所述的蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述的升压电路模块包括电感、第一三极管、第一电阻、第二电阻、续流二极管以及电容；所述的电感的一端作为所述的升压电路模块的电源端，该电感的另一端同时与所述的第一三极管的集电极以及续流二极管的阳极连接；所述的第一电阻的一端作为所述的升压电路模块的输入端，所述的第一电阻的另一端与所述的第一三极管的基极连接；所述的第二电阻连接于所述的第一三极管的基极和发射极之间，所述的第一三极管的发射极接地；所述的续流二极管的阴极与电容的一端连接，所述的电容的另一端接地；从所述的续流二极管的阴极与电容的连接处引出一端作为所述的升压电路模块的输出端。4.根据权利要求3所述的蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述的升压电路模块中还包括电压检测单元，用于对所述的升压后的电压进行检测，并将检测结果输送给所述的单片机。5.根据权利要求4所述的蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述的电压检测单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第二三极管，所述的单片机还包括第三输入输出端口以及第四输入输出端口；所述的第三电阻的一端与所述的续流二极管的阴极连接，该第三电阻的另一端与所述的第二三极管的集电极连接；所述的第二三极管的基极通过所述的第五电阻与所述的单片机的第四输入输出端口连接；所述的第二三极管的发射极与所述的单片机的第三输入输出端口连接，所述的第四电阻的一端连接于所述的第二三极管的发射极与所述的单片机的第三输入输出端口之间，所述的第四电阻的另一端接地，所述的单片机的第三输入输出端口用于接收所述的电压检测单元检测到的所述的升压后的电压的电压值；根据所述的蜂鸣器的工作状态，所述的单片机的第四输入输出端口持续输出高电平或低电平。6.根据权利要求1所述的蜂鸣器的驱动电路，其特征在于，所述的开关驱动电路模块包括第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六电阻、第七电阻以及第八电阻；所述的第六电阻的一端作为所述的开关驱动电路模块的第一输入端，该第六电阻的另一端与所述的第三三极管的基极连接；所述的第七电阻的一端与所述的开关驱动电路模块的第一输入端连接，该第七电阻的另一端与所述的第四三极管的基极连接；所述的第八电阻的一端与所述的第三三极管的集电极连接，所述的第八电阻的另一端与所述的第五三极管的集电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁增伟，吴君磊，张钧，徐飞，罗先才，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32