CN209133214U - 一种蜂鸣器驱动电路和电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施方式涉及驱动技术领域，特别是涉及一种蜂鸣驱动电路和电器设备。蜂鸣器驱动电路包括：电源开关电路、第一驱动电路、第二驱动电路；无源蜂鸣器，其第一端口与第一驱动电路连接，其第二端口与第二驱动电路连接；当电源开关电路导通时，外界供电电源为第一驱动电路和第二驱动电路供电，第一驱动电路作用于第一端口的电平在高电平和低电平之间交替，在第一驱动电路作用于第一端口为高电平的情况下，第二驱动电路作用于第二端口为低电平，在第一驱动电路作用于第一端口为低电平的情况下，第二驱动电路作用于第二端口为高电平。由此，无需PWM驱动，通过第一驱动电路和第二驱动电路便实现对无源蜂鸣器的驱动，减少PWM资源的占用。

Description

一种蜂鸣器驱动电路和电器设备

技术领域

本实用新型实施方式涉及驱动技术领域，特别是涉及一种蜂鸣驱动电路和电器设备。

背景技术

蜂鸣器是一种电子讯响器，能将音频信号转化为声音信号的发音器件，采用直流电压供电，在银行、公安的报警系统，电子玩具，抽油烟机,烤炉，洗衣机，微波炉等家用电器中都得到普遍应用。一般的蜂鸣器包括有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的区别主要在于有源蜂鸣器内部设置有多个震荡电路，因此传统的有源蜂鸣器控制电路，直接给有源蜂鸣器施加电源开关信号，有源蜂鸣器就能正常发声工作，但实际的应用中，虽然有源蜂鸣器控制简单，但缺陷是成本比较高，在潮湿的环境用久了，容易损坏。而无源蜂鸣器则弥补了有源蜂鸣器缺点，成本更加便宜，不易损坏。

本实用新型的发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术中存在以下问题：在现有技术中，无源蜂鸣器需要PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)驱动。在系统的设计中，微控制器的PWM资源往往是比较紧张的，这种驱动方式会占用较多的PWM资源。因此，能提供一个无需PWM也能驱动无源蜂鸣器的低成本电路是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种蜂鸣驱动电路和电器设备，该蜂鸣驱动电路旨在解决无源蜂鸣器需要PWM驱动导致占用较多PWM资源的问题。

第一方面，为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种蜂鸣器驱动电路，包括：

电源开关电路，其输入端与外界供电电源连接；

第一驱动电路，其与所述电源开关电路的输出端连接；

第二驱动电路，其分别与所述电源开关电路的输出端、所述第一驱动电路连接；

无源蜂鸣器，其包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于与所述第一驱动电路连接，所述第二端口用于与所述第二驱动电路连接；

当所述电源开关电路导通时，所述外界供电电源为所述第一驱动电路和所述第二驱动电路供电，所述第一驱动电路作用于所述第一端口的电平在高电平和低电平之间交替，其中，在所述第一驱动电路作用于所述第一端口为高电平的情况下，所述第二驱动电路作用于所述第二端口为低电平，在所述第一驱动电路作用于所述第一端口为低电平的情况下，所述第二驱动电路作用于所述第二端口为高电平。

可选的，所述第一驱动电路包括第一分压电路、第二分压电路、第一电容和第一开关管，所述第一分压电路和所述第二分压电路的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第一分压电路的另一端分别与所述第一端口、所述第一电容的一端、所述第一开关管的输入端连接，所述第二分压电路的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第二驱动电路连接，所述第一开关管的控制端与所述第二驱动电路连接，所述第一开关管的输出端接地。

可选的，所述第一分压电路包括第一电阻，所述第二分压电路包括第二电阻，所述第一开关管包括第一三极管；

其中，所述第一电阻和所述第二电阻的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一端口、所述第一电容的一端、所述第一三极管的输入端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第二驱动电路连接，所述第一三极管的控制端与所述第二驱动电路连接，所述第一三极管的输出端接地。

可选的，所述第一三极管包括NPN三极管。

可选的，所述第二驱动电路包括第三分压电路、第四分压电路、第二电容和第二开关管，所述第三分压电路和所述第四分压电路的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第三分压电路的另一端分别与所述第二端口、所述第二电容的一端、所述第二开关管的输入端连接，所述第四分压电路的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第一开关管的控制端连接，所述第二开关管的控制端分别与所述第二分压电路的另一端、所述第一电容的另一端连接，所述第二开关管的输出端接地。

可选的，所述第三分压电路包括第三电阻，所述第四分压电路包括第四电阻，所述第二开关管包括第二三极管；

其中，所述第三电阻和所述第四电阻的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第二端口、所述第二电容的一端、所述第二开关管的输入端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第一三极管的控制端连接，所述第二三极管的控制端分别与所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端连接，所述第二三极管的输出端接地。

可选的，所述第二三极管包括NPN三极管。

可选的，所述电源开关电路包括第五分压电路、第六分压电路和第三开关管，所述第五分压电路的一端和所述第三开关管的输入端均与所述外界供电电源连接，所述第五分压电路的另一端和所述第三开关管的控制端均与所述第六分压电路的一端连接，所述第六分压电路的另一端与外界控制端连接。

可选的，所述第五分压电路包括第五电阻，所述第六分压电路包括第六电阻，所述第三开关管包括第三三极管，所述第三三极管包括PNP三极管；

其中，所述第五电阻的一端和所述第三三极管的输入端均与所述外界供电电源连接，所述第五分压电路的另一端和所述第三三极管的控制端均与所述第六分压电路的一端连接，所述第六分压电路的另一端与外界控制端连接，所述第三三极管的输出端分别与所述第一驱动电路和所述第二驱动电路连接；

若所述外界控制端输入低电平时，所述第三三极管导通，则所述外界供电电源为所述第一驱动电路和所述第二驱动电路供电。

第二方面，为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电器设备，包括：如上所述的蜂鸣器驱动电路。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，在本实用新型实施方式中，蜂鸣器驱动电路包括：电源开关电路，其输入端与外界供电电源连接；第一驱动电路，其与所述电源开关电路的输出端连接；第二驱动电路，其分别与所述电源开关电路的输出端、所述第一驱动电路连接；无源蜂鸣器，其包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于与所述第一驱动电路连接，所述第二端口用于与所述第二驱动电路连接；当所述电源开关电路导通时，所述外界供电电源为所述第一驱动电路和所述第二驱动电路供电，所述第一驱动电路作用于所述第一端口的电平在高电平和低电平之间交替，其中，当所述第一驱动电路作用于所述第一端口为高电平时，则所述第二驱动电路作用于所述第二端口为低电平，当所述第一驱动电路作用于所述第一端口为低电平时，则所述第二驱动电路作用于所述第二端口为高电平。由此，无需PWM驱动，通过第一驱动电路和第二驱动电路便可以实现对无源蜂鸣器的驱动，从而减少PWM资源的占用、减小了软件开发难度。

附图说明

一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施方式蜂鸣器驱动电路的一结构框图；

图2是本实用新型实施方式蜂鸣器驱动电路的另一结构框图；

图3是本实用新型实施方式蜂鸣器驱动电路的电路结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本实用新型实施方式的蜂鸣器驱动电路100包括：电源开关电路10、第一驱动电路20、第二驱动电路30和无源蜂鸣器BUZ；

其中，电源开关电路10的输入端与外界供电电源VCC连接；第一驱动电路20和第二驱动电路30均与电源开关电路10的输出端连接；第一驱动电路20还与第二驱动电路30连接；无源蜂鸣器BUZ包括第一端口K1和第二端口K2，第一端口K1用于与第一驱动电路20连接，第二端口K2用于与第二驱动电路30连接；当电源开关电路10导通时，外界供电电源VCC为第一驱动电路20和第二驱动电路30供电，第一驱动电路20作用于第一端口K1的电平在高电平和低电平之间交替，其中，在第一驱动电路20作用于第一端口K1为高电平的情况下，则第二驱动电路30作用于第二端口K2为低电平，在第一驱动电路20作用于第一端口K1为低电平的情况下，则第二驱动电路30作用于第二端口K2为高电平。由此，无需通过设置PWM驱动该无源蜂鸣器BUZ，只需通过第一驱动电路20和第二驱动电路30在无源蜂鸣器BUZ的第一端口K1和第二端口K2之间形成振荡信号，无源蜂鸣器BUZ获得互相交换的高低电平方波信号，无源蜂鸣器BUZ在高低变化的方波信号作用下，发出一定频率的声音，由此实现对无源蜂鸣器BUZ的驱动，从而减少PWM资源的占用、减小了软件开发难度、节省了单片机的资源和要求。

进一步的，第一驱动电路20包括第一分压电路21、第二分压电路22、第一电容C1和第一开关管23，第一分压电路21和第二分压电路22的一端均与电源开关电路10的输出端连接，第一分压电路21的另一端分别与第一端口K1、第一电容C1的一端、第一开关管23的输入端连接，第二分压电路22的另一端分别与第一电容C1的另一端、第二驱动电路30连接，第一开关管23的控制端与第二驱动电路30连接，第一开关管23的输出端接地。具体的，第一分压电路21包括第一电阻R1，第二分压电路22包括第二电阻R2，第一开关管23包括第一三极管Q1；可选的，第一三极管Q1包括NPN三极管。其中，第一电阻R1和第二电阻R2的一端均与电源开关电路10的输出端连接，第一电阻R1的另一端分别与第一端口K1、第一电容C1的一端、第一三极管Q1的输入端(第一三极管Q1的集电极)连接，第二电阻R2的另一端分别与第一电容C1的另一端、第二驱动电路30连接，第一三极管Q1的控制端(第一三极管Q1的基极)与第二驱动电路30连接，第一三极管Q1的输出端(第一三极管Q1的发射极)接地。可选的，第一电阻R1的阻值可为1千欧，第二电阻R2的阻值可为47千欧，第一电容C1的电容值可为4.7纳法。

进一步的，第二驱动电路30包括第三分压电路31、第四分压电路32、第二电容C2和第二开关管33，第三分压电路31和第四分压电路32的一端均与电源开关电路10的输出端连接，第三分压电路31的另一端分别与第二端口K2、第二电容C2的一端、第二开关管33的输入端连接，第四分压电路32的另一端分别与第一电容C2的另一端、第一开关管23的控制端连接，第二开关管33的控制端分别与第二分压电路22的另一端、第一电容C1的另一端连接，第二开关管33的输出端接地。具体的，第三分压电路31包括第三电阻R3，第四分压电路32包括第四电阻R4，第二开关管33包括第二三极管Q2；可选的，第二三极管Q2包括NPN三极管。其中，第三电阻R3和第四电阻R4的一端均与电源开关电路10的输出端连接，第三电阻R3的另一端分别与第二端口K2、第二电容C2的一端、第二开关管33的输入端(第二三极管Q2的集电极)连接，第四电阻R4的另一端分别与第一电容C1的另一端、第一三极管Q1的控制端(第一三极管Q1的基极)连接，第二三极管Q2的控制端(第二三极管Q2的基极)分别与第二电阻R2的另一端、第一电容C1的另一端连接，第二三极管Q2的输出端(第二三极管Q2的发射极)接地。可选的，第三电阻R3的阻值可为1千欧，第四电阻R4的阻值可为47千欧，第一电容C2的电容值可为4.7纳法。

进一步的，电源开关电路10包括第五分压电路11、第六分压电路12和第三开关管13，第五分压电路11的一端和第三开关管13的输入端均与外界供电电源VCC连接，第五分压电路11的另一端和第三开关管13的控制端均与第六分压电路12的一端连接，第六分压电路12的另一端与外界控制端BUZZER连接，外界控制端BUZZER可为单片机的输出控制端。具体的，第五分压电路11包括第五电阻R5，第六分压电路12包括第六电阻R6，第三开关管13包括第三三极管Q3，第三三极管Q3包括PNP三极管；其中，第五电阻R5的一端和第三三极管Q3的输入端(第三三极管Q3的发射极)均与外界供电电源VCC连接，第五分压电路11的另一端和第三三极管Q3的控制端(第三三极管Q3的基极)均与第六分压电路12的一端连接，第六分压电路12的另一端与外界控制端BUZZER连接，第三三极管Q3的输出端分别与第一驱动电路20和第二驱动电路30连接；当外界控制端BUZZER输入低电平时，第三三极管Q3导通，则外界供电电源VCC为第一驱动电路20和第二驱动电路30供电。可选的，第五电阻R5的阻值可为1千欧，第六电阻R6的阻值可为1千欧。

值得说明的是：在本实用新型实施方式中，第一三极管Q1和第二三极管Q2为相同型号的三极管，由于相同型号的三极管之间均会存在细微的参数差距，正因为这个细微的参数差距，使得当外界供电电源VCC开始为第一驱动电路20和第二驱动电路30供电时，第一三极管Q1和第二三极管Q2中必然有一个会先饱和导通，进而可以实现本实用新型实施方式的工作过程。

为了更好的解释本实用新型实施方式具体实现方式的工作原理，以下做进一步详细的阐述：

当单片机的输出控制端输出低电平至外界控制端BUZZER时，该低电平通过第六电阻R6作用于第三三极管Q3的控制端(第三三极管Q3的基极)，由于第五电阻R5的存在，电源开关电路10此刻将导通，外界供电电源VCC将开始为第一驱动电路20和第二驱动电路30供电。由于第一三极管Q1和第二三极管Q2之间存在细微的参数差距，使得当外界供电电源VCC开始为第一驱动电路20和第二驱动电路30供电时，第一三极管Q1和第二三极管Q2中必然有一个会先饱和导通。

此时进入第一阶段：假设第一三极管Q1首先饱和导通，无源蜂鸣器BUZ的第一端口K1将通过第一三极管Q1接地得到低电平信号，由于第一电容C1两端的电压无法突变，所以当第一三极管Q1首先饱和导通，而第二三极管Q2未饱和导通的瞬间，第二三极管Q2的控制端(第二三极管Q2的基极)与第一电容C1连接的公共端将被拉低至低电平，从而导致第二三极管Q2截止，由于此时第二三极管Q2截止，外界供电电源VCC将作用于无源蜂鸣器BUZ的第二端口K2，使无源蜂鸣器BUZ的第二端口K2得到高电平，由此，在第一阶段中，无源蜂鸣器BUZ的第一端口K1得到低电平，无源蜂鸣器BUZ的第二端口K2得到高电平，并开始进入第二阶段。

第二阶段：由于第一三极管Q1首先饱和导通，因此外界供电电源VCC开始通过第二电阻R2为第一电容C1进行充电，当第一电容C1的电位充至可以使第二三极管Q2的BE极之间正向偏置时，第二三极管Q2将导通，此时瞬间无源蜂鸣器BUZ的第二端口K2因为通过第二三极管Q2接地得到低电平，由于第二电容C2两端的电压也不能突变，第二电容C2与第一三极管Q1的控制端(第一三极管Q1的基极)连接的公共端被拉低至低电平，导致第一三极管Q1截止，外界供电电源VCC将通过第一电阻作用于无源蜂鸣器BUZ的第一端口K1，从而使无源蜂鸣器BUZ的第一端口K1得到高电平，由此，在第二阶段中，无源蜂鸣器BUZ的第一端口K1得到高电平，无源蜂鸣器BUZ的第二端口K2得到低电平。

进入第二阶段后，外界供电电源VCC开始通过第四电阻R4为第二电容C2进行充电，当第二电容C2的电位充至可以使第一三极管Q1的BE极之间正向偏置时，第一三极管Q1将再次导通，由此再次进入第一阶段，由此反复循环进行第一阶段和第二阶段。

所以，在本实用新型实施方式中，无需通过设置PWM驱动该无源蜂鸣器BUZ，只需通过第一驱动电路20和第二驱动电路30在无源蜂鸣器BUZ的第一端口K1和第二端口K2之间形成振荡信号，无源蜂鸣器BUZ获得互相交换的高低电平方波信号，无源蜂鸣器BUZ在高低变化的方波信号作用下，发出一定频率的声音，由此实现对无源蜂鸣器BUZ的驱动，从而减少PWM资源的占用、减小了软件开发难度、节省了单片机的资源和要求。值得说明的是：单片机的输出控制端输出信号只需使用普通的端口，在需要控制无源蜂鸣器BUZ工作时则输出低电平，当需要关掉无源蜂鸣器BUZ时输出高电平，单片机的软件逻辑非常简单。而且在本实用新型实施方式中，器件的选型都是普通的贴片电阻，电容和三极管，成本比较低，而且实用，本实用新型实施方式的电路可以替代传统的蜂鸣器的驱动电路，并应用在洗衣机、烤炉、冰箱、抽油烟机等等大家电或小家电产品，实用性很高。

本实用新型实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电器设备(图未示)，包括：如上所述的蜂鸣器驱动电路100。可选的，电器设备包括洗衣机、烤炉、冰箱、抽油烟机等等大家电或小家电产品。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种蜂鸣器驱动电路，其特征在于，包括：

电源开关电路，其输入端与外界供电电源连接；

第一驱动电路，其与所述电源开关电路的输出端连接；

第二驱动电路，其分别与所述电源开关电路的输出端、所述第一驱动电路连接；

无源蜂鸣器，其包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于与所述第一驱动电路连接，所述第二端口用于与所述第二驱动电路连接；

当所述电源开关电路导通时，所述外界供电电源为所述第一驱动电路和所述第二驱动电路供电，所述第一驱动电路作用于所述第一端口的电平在高电平和低电平之间交替，其中，在所述第一驱动电路作用于所述第一端口为高电平的情况下，所述第二驱动电路作用于所述第二端口为低电平，在所述第一驱动电路作用于所述第一端口为低电平的情况下，所述第二驱动电路作用于所述第二端口为高电平。

2.根据权利要求1所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述第一驱动电路包括第一分压电路、第二分压电路、第一电容和第一开关管，所述第一分压电路和所述第二分压电路的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第一分压电路的另一端分别与所述第一端口、所述第一电容的一端、所述第一开关管的输入端连接，所述第二分压电路的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第二驱动电路连接，所述第一开关管的控制端与所述第二驱动电路连接，所述第一开关管的输出端接地。

3.根据权利要求2所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述第一分压电路包括第一电阻，所述第二分压电路包括第二电阻，所述第一开关管包括第一三极管；

其中，所述第一电阻和所述第二电阻的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一端口、所述第一电容的一端、所述第一三极管的输入端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第二驱动电路连接，所述第一三极管的控制端与所述第二驱动电路连接，所述第一三极管的输出端接地。

4.根据权利要求3所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述第一三极管包括NPN三极管。

5.根据权利要求3所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述第二驱动电路包括第三分压电路、第四分压电路、第二电容和第二开关管，所述第三分压电路和所述第四分压电路的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第三分压电路的另一端分别与所述第二端口、所述第二电容的一端、所述第二开关管的输入端连接，所述第四分压电路的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第一开关管的控制端连接，所述第二开关管的控制端分别与所述第二分压电路的另一端、所述第一电容的另一端连接，所述第二开关管的输出端接地。

6.根据权利要求5所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述第三分压电路包括第三电阻，所述第四分压电路包括第四电阻，所述第二开关管包括第二三极管；

其中，所述第三电阻和所述第四电阻的一端均与所述电源开关电路的输出端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第二端口、所述第二电容的一端、所述第二开关管的输入端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、所述第一三极管的控制端连接，所述第二三极管的控制端分别与所述第二电阻的另一端、所述第一电容的另一端连接，所述第二三极管的输出端接地。

7.根据权利要求6所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述第二三极管包括NPN三极管。

8.根据权利要求6所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述电源开关电路包括第五分压电路、第六分压电路和第三开关管，所述第五分压电路的一端和所述第三开关管的输入端均与所述外界供电电源连接，所述第五分压电路的另一端和所述第三开关管的控制端均与所述第六分压电路的一端连接，所述第六分压电路的另一端与外界控制端连接。

9.根据权利要求8所述的蜂鸣器驱动电路，其特征在于，

所述第五分压电路包括第五电阻，所述第六分压电路包括第六电阻，所述第三开关管包括第三三极管，所述第三三极管包括PNP三极管；

其中，所述第五电阻的一端和所述第三三极管的输入端均与所述外界供电电源连接，所述第五分压电路的另一端和所述第三三极管的控制端均与所述第六分压电路的一端连接，所述第六分压电路的另一端与外界控制端连接，所述第三三极管的输出端分别与所述第一驱动电路和所述第二驱动电路连接；

当所述外界控制端输入低电平时，所述第三三极管导通，则所述外界供电电源为所述第一驱动电路和所述第二驱动电路供电。

10.一种电器设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-9所述的蜂鸣器驱动电路。