内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路制造技术

本发明专利技术公开了内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路，包括单片机内核、高耐压充电管理电路、直流马达正反转驱动电路、数模转换电路、定时器、内部RC振荡电路、I/O端口控制电路、静态数据存储器、程序存储器和低电压复位/看门狗电路；集成高耐压充电管理电路、马达正反转驱电路及控制电路的三合一单片机芯片解决方案主要应用于锂电池供电的声波电动牙刷等产品，同时支持无线感应充电与USB接口5V充电模式，无需外置充电管理芯片与直流马达正反转驱动芯片，该发明专利技术实现了同类电子产品芯片方案的全集成单芯片的电路架构。子产品芯片方案的全集成单芯片的电路架构。子产品芯片方案的全集成单芯片的电路架构。

【技术实现步骤摘要】
内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路


[0001]本专利技术涉及智能控制
，具体是内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路。

技术介绍

[0002]因为普通的锂电池供电电子产品(如锂电池供电的超声波电动牙刷)都需要外置充电管理电路+电机正反转驱动电路+控制芯片三个分立的控制电路芯片组合。普通的分立充电管理电路不能耐高压，不能支持无线充电，只能支持USB充电。普通的分立马达正反驱动电路没有过流保护功能，常规方案有三种方式：
[0003]1>采用外置充电管理电路+电机正反转驱动电路+单片机控制芯片三个分立芯片组合的控制电路方案。
[0004]2>采用分立的器件搭建的无线充充电路+四个MOS组成的电机正反转电路+单片机控制芯片
[0005]3>采用定制ASIC(专用集成电路)，模式功能固定，不可更改。
[0006]上述技术方案存在以下缺点：
[0007]1>采用外置充电管理电路+电机驱动电路+控制芯片三颗分立芯片组合的控制方案，因为需要采用三颗芯片进行控制，外围电路较复杂，故障率高，电路复杂，影响方案的整体元器件成本、PCB板(印刷电路板)的布局及生产加工的难度。
[0008]2>普通的充电管理电路不能支持耐高压，只能5V的USB(通用串行总线)充电，不能支持无线充电。
[0009]3>普通的马达正反转电路没有过温保护，外围器件多，影响PCB板(印刷电路板)的布局及生产加工的难度。
[0010]4>普通的芯片不能采用内置基准电压源的数模转换电路(ADC)，没有低电压提醒和充电提醒。
[0011]5>采用定制ASIC专用电路，模式功能固定，不可更改，不同产品应用不灵活，备货周期长，更改功能需要重新设计芯片电路，成本高！

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于提供一种内置高耐压的充电管理及马达正反驱动电路的ADC型单片机控制电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0014]内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路，包括单片机内核、高耐压充电管理电路、马达正反转驱动电路、数模转换电路、定时器、内部RC振荡电路、I/O端口控制电路、静态数据存储器、程序存储器和低电压复位/看门狗电路，所述单片机内核分别连接高压充电管理电路、马达正反转驱动电路、数模转换电路、定时器、内部RC振荡电路、I/O端口控制电路、静态数据存储器、程序存储器和低电压复位/看门狗电路。实现了同类电
子产品芯片方案的集成充电管理、马达驱动与逻辑控制的三合一单芯片的电路架构。
[0015]作为本专利技术的进一步技术方案：所述的高耐压充电管理电路充充输入电压最大承受电压为32V，可以支持无线感应式充电及USB接口5V充电的单节锂电池的线性充电模式。
[0016]作为本专利技术的进一步技术方案：所述的直流马达正反转驱动电路最大受电流为1.2A，具有有驱动前进、后退、停止及刹车功能，内置迟滞热效应过流保护功能，低导通电阻。
[0017]一种电动牙刷，包含上述的集成高耐压充电管理电路、直流马达正反转驱动电路及控制电路的三合一单片机控制电路芯片U1，芯片U1的型号为UPT9891GM，还包括马达MG1、电容C4、开关S1和开关S2，芯片U1的脚1连接发光二极管D1的阴极，芯片U1的脚2连接发光二极管D2的阴极，芯片U1的脚3连接发光二极管D3的阴极，芯片U1的脚4连接发光二极管D4的阴极，芯片U1的脚5连接发光二极管D5的阴极，芯片U1的脚6连接发光二极管D6的阴极，发光二极管D1的阳极连接发光二极管D2的阳极、发光二极管D3的阳极、发光二极管D4的阳极和电阻R1，发光二极管D5的阳极连接电阻R2，发光二极管D6的阳极连接电阻R3，电阻R1的另一端连接电阻R2的另一端、电阻R3的另一端和电池端BAT+，芯片U1的脚7连接电容C3和电池端BAT+，芯片U1的脚8连接电容C4和马达MG1，芯片U1的脚9连接电容C4的另一端和马达MG1的另一端，芯片U1的脚15连接开关S2，芯片U1的脚16连接开关S1，芯片U1的脚14连接电容C1、电容C2和电阻R5，电阻R5的另一端连接电池端BAT+，芯片U1的脚12连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电容C1的另一端、电容C2的另一端、芯片U1的脚13和接地端。
[0018]作为本专利技术的进一步技术方案：所述针对无线感应充电应用电路时芯片U1的脚10连接二极管D7的阴极和电容C5，二极管D7的阳极连接无线接收线圈L1和电容C6，电容C6的另一端连接电容C5的另一端、无线接收线圈L1的另一端和接地端。
[0019]作为本专利技术的进一步技术方案：所述针对USB接口5V充电应用电路时芯片U1的脚10连接USB接口J1和电容C5，电容C5的另一端接地。
[0020]作为本专利技术的进一步技术方案：所述电池端BAT+的为锂电池正极，电压为3.7V。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]1>本电路因采用内置高耐压的充电管理电路，正反转马达驱动电路的三合一单芯片控制方案，具有成本低、外围少，布线容易，方便生产等特点。
[0023]2>本电路因采用内置的32V耐高压充电管理电路，既支持USB(通用串行总线)充电，也可以支持线圈感应无线充电多种充电模式。
[0024]3>本电路因采用内置的马达正反转专用驱动电路，具有过温保护功能，能降低外围成本，提高产品的性能。
[0025]4>本电路因采用内置基准电压源的数模转换电路(ADC)，可以直接检测电池电压，降低外围成本
[0026]5>本电路因采用内置OTP(单次可编程)单片机母体架构，可以灵活通过程序改变控制功能，需要生产时只需烧录程序即可，备货周期短，应用灵活方便，大大降低产品的研发风险！
[0027]6>本电路采用ESOP16封装，方便贴片生产及产品散热。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的方框图。
[0029]图2为本专利技术电动牙刷的无线充电实施例电路图。
[0030]图3为本专利技术电动牙刷的USB供电实施例电路图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]实施例1：
[0033]请参照图1,内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路，主控芯片内部采用4位精减指令集单片机内核为核芯，内部集成32V高压充电管理电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路，包括单片机内核、高耐压充电管理电路、直流马达正反转驱动电路、数模转换电路、定时器、内部RC振荡电路、I/O端口控制电路、静态数据存储器、程序存储器和低电压复位/看门狗，其特征在于，所述单片机内核分别连接高耐压充电管理电路、直流马达正反转驱动电路、数模转换电路、定时器、内部RC振荡电路、I/O端口控制电路、静态数据存储器、程序存储器和低电压复位/看门狗电路。2.根据权利要求1所述的内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路，其特征在于，所述高耐压充电管理电路充充输入电压最大承受电压为32V，可以支持无线感应式充电及USB接口5V充电的单节锂电池的线性充电模式。3.根据权利要求1所述的内置高耐压的充电管理及电机驱动电路的单片机控制电路，其特征在于，所述的直流马达正反转驱动电路最大受电流为1.2A，具有有驱动前进、后退、停止及刹车功能，内置迟滞热效应过流保护功能，低导通电阻。4.一种电动牙刷，同时支持无线感应式充电及USB接口5V充电，其特征在于，包含权利要求1
‑
3任一项所述的集成高耐压充电管理电路、直流马达正反转驱动电路及控制电路的三合一单片机控制电路芯片U1，芯片U1的型号为UPT9891GM，还包括马达MG1、电容C4、开关S1和开关S2，芯片U1的脚1连接发光二极管D1的阴极，芯片U1的脚2连接发光二极管D2的阴极，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周发辉，罗栋波，杨平，周剑聪，
申请(专利权)人：深圳联合辉腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：