一種適用于大電流控制驅(qū)動(dòng)的8位串并轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于忍片控制領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種適用于大電流控制驅(qū)動(dòng)的8位串并轉(zhuǎn)換 驅(qū)動(dòng)忍片。
【背景技術(shù)】
[0002] 74肥595是娃結(jié)構(gòu)的CMOS器件，兼容低電壓TTL電路，遵守巧DECNO.7A標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 74肥595具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，Ξ態(tài)輸出功能。移位寄存器和存儲(chǔ)器 有相互獨(dú)立的時(shí)鐘。
[0004] 數(shù)據(jù)在SH_cp(移位寄存器時(shí)鐘輸入）的上升沿輸入到移位寄存器中，在ST_cp(存 儲(chǔ)器時(shí)鐘輸入)的上升沿輸入到存儲(chǔ)寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總 是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。
[0005] 移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入(Ds)，和一個(gè)串行輸出（Q7'），和一個(gè)異步的低電 平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行8位的，具備Ξ態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能輸出使能腳(0E)時(shí)(為 低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。
[0006] 8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關(guān)斷狀態(tài)。將串行輸入的8 位數(shù)字，轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿休敵龅?位數(shù)字，例如控制一個(gè)8位數(shù)碼管，將不會(huì)有閃爍。
[0007]
[000引對(duì)于74肥595的輸出能力，有如下參考數(shù)據(jù)：
[0009]Cpd決定動(dòng)態(tài)的能耗，Pd=CpdXVCCXn+I(CLXVC(T2XfO)
[0010]Fl=輸入頻率，化=輸出電容f0 =輸出頻率(MHz)Vcc=電源電壓
[0011] 可見，74肥595是一種十分常用的串并轉(zhuǎn)換忍片，但其輸出功率較低，不能滿足驅(qū) 動(dòng)的需要?，F(xiàn)常用ULN2803對(duì)74肥595和大電流驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備之間進(jìn)行連接。
[0012] ULN2803，采用AP=DIP18，AFW=S0L18封裝方式。八路NPN達(dá)林頓連接晶體管陣系 列特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路(諸如TTUCM0S或PM0S/NM0S)和較高的電流/電壓要求 之間的接口，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)，工業(yè)用和消費(fèi)類產(chǎn)品中的燈、繼電器、打印鍵或其它類似 負(fù)載中。所有器件具有集電極開路輸出和續(xù)流箱位二極管，用于抑制躍變。ULN2803的設(shè)計(jì) 與標(biāo)準(zhǔn)TTL系列兼容，而ULN2804最適于6至15伏高電平CMOS或PM0S。
[001引用化N2803連接74HC595串并轉(zhuǎn)換忍片和大電流驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備，雖解決了 74HC595 輸出能力不足的問題，但也提高了制造成本。
[0014]本發(fā)明忍片實(shí)現(xiàn)大電流驅(qū)動(dòng)的串并轉(zhuǎn)換功能，W-顆忍片代替上述兩顆忍片及其 之間復(fù)雜的連接電路，同時(shí)增加了負(fù)載開短路檢測(cè)與短路保護(hù)功能，既解決了上述74HC595 輸出能力不足的問題，又降低了制造成本，提高了電路安全穩(wěn)定性，對(duì)于產(chǎn)品開發(fā)和批量生 產(chǎn)具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于大電流控制驅(qū)動(dòng)的8位串 并轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)忍片。
[0016] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種適用于大電流控制驅(qū)動(dòng)的8位串 并轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)忍片，包括低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、檢測(cè)處理單元、通信單元和驅(qū)動(dòng)單元;所述低壓穩(wěn)壓 單元與外加電源相連，并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的低壓，給檢測(cè)處理單元和通信單元供電;所述檢 測(cè)處理單元對(duì)忍片輸出的負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)某通道負(fù)載發(fā)生短路或開路時(shí)，忍片 內(nèi)部將檢測(cè)出來，并迅速將負(fù)載短路通道關(guān)斷，W防止忍片和外部負(fù)載過熱燒毀;所述通信 單元包含一個(gè)8位移位寄存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)鎖存器，用W接收外部串行數(shù)據(jù)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)8位 串并轉(zhuǎn)換功能，并將并行輸出信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)單元來驅(qū)動(dòng)負(fù)載;所述驅(qū)動(dòng)單元接 收通信單元的信號(hào)數(shù)據(jù)，并依此驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
[0017] 進(jìn)一步地，所述外加電源輸入電壓范圍為8~30V，通過所述低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧o低壓 通信模塊供電。
[0018] 進(jìn)一步地，所述通信單元包含一個(gè)8位移位寄存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)鎖存器，當(dāng)串行 移位時(shí)鐘輸入(SCLK)從低電平向高電平跳變時(shí)，移位寄存器的數(shù)據(jù)往前移一位，串行輸入 數(shù)據(jù)從串行通信數(shù)據(jù)輸入端口（SDI)移入移位寄存器的最低位，串行通信數(shù)據(jù)輸出端口 (SD0)連接移位寄存器的最高位，用W跟下一顆忍片級(jí)聯(lián)。
[0019] 進(jìn)一步地，所述通信單元輸出使能腳(0E)下降沿時(shí)，移位寄存器的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù) 鎖存器。
[0020] 進(jìn)一步地，所述通信單元輸出使能腳(0E)為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器的數(shù)據(jù)直接控 審化路輸出狀態(tài)，數(shù)據(jù)為1時(shí)，該通道輸出開啟，輸出端到地的開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)，數(shù)據(jù)為0 時(shí)，該通道輸出關(guān)斷，輸出端處于高阻態(tài)。
[0021] 進(jìn)一步地，所述通信單元輸出使能腳(0E)為高電平時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元的8路輸出都 被關(guān)斷，處于高阻態(tài)。
[0022] 進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)單元的8路輸出端接忍片內(nèi)部8個(gè)高壓醒0S管的漏(Drain)端， 每路允許驅(qū)動(dòng)50mA~85mA負(fù)載。
[0023] 進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)單元每個(gè)通道的輸出端跟電源端(PVDD)之間都內(nèi)置一個(gè)反向 二極管，在輸出管關(guān)斷時(shí)可有效吸收感性負(fù)載線圈上的反向電流。
[0024] 進(jìn)一步地，所述檢測(cè)單元在每個(gè)通道具有負(fù)載開路與短路檢測(cè)功能，檢測(cè)結(jié)果在 輸出使能腳(0E)上升沿時(shí)導(dǎo)入移位寄存器，并可W在串行移位時(shí)鐘輸入(SCLK)上升沿觸發(fā) 下從串行通信數(shù)據(jù)輸出端口（SD0)串行送出。
[0025] 進(jìn)一步地，忍片利用恒流技術(shù)將每個(gè)通道的最大電流限制在50~85mA，有利于保 護(hù)負(fù)載線圈在發(fā)生短路時(shí)不被燒壞，當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載短路時(shí)，忍片會(huì)自動(dòng)將發(fā)生故障的通道 關(guān)斷，更大程度地保護(hù)負(fù)載線圈和忍片自身的安全。
[00%] 本發(fā)明有益效果：
[0027] 1、在普通串并轉(zhuǎn)換忍片的基礎(chǔ)上，增大了驅(qū)動(dòng)功能，解決了普通串并轉(zhuǎn)換忍片輸 出不足的問題；
[0028] 2、用一顆忍片代替了串并轉(zhuǎn)換忍片、驅(qū)動(dòng)忍片及其之間復(fù)雜的連接電路，使電路 大大簡(jiǎn)化，從而節(jié)約了成本；
[0029] 3、增加了負(fù)載開斷路檢測(cè)和保護(hù)功能，提高了電路的安全穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明忍片【具體實(shí)施方式】示意圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明忍片引腳圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0033] 如圖1所示，一種適用于大電流控制驅(qū)動(dòng)的8位串并轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)忍片，包括低壓穩(wěn)壓 單元、檢測(cè)處理單元、通信單元和驅(qū)動(dòng)單元;所述低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧c外加電源相連，并將其轉(zhuǎn) 化為穩(wěn)定的低壓，給檢測(cè)處理單元和通信單元供電；所述檢測(cè)處理單元對(duì)忍片輸出的負(fù)載 狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)某通道負(fù)載發(fā)生短路或開路時(shí)，忍片內(nèi)部將檢測(cè)出來，并迅速將負(fù)載 短路通道關(guān)斷，W防止忍片和外部負(fù)載過熱燒毀;所述通信單元包含一個(gè)8位移位寄存器和 一個(gè)8位數(shù)據(jù)鎖存器，用W接收外部串行數(shù)據(jù)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)8位串并轉(zhuǎn)換功能，并將并行輸出信 號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)單元來驅(qū)動(dòng)負(fù)載;所述驅(qū)動(dòng)單元接收通信單元的信號(hào)數(shù)據(jù)，并依此 驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
[0034] 其中，忍片輸入電源PVDD可W允許8~30V常加電壓，所述低壓穩(wěn)壓?jiǎn)卧蒞產(chǎn)生 一個(gè)6V的電壓VDD，用于給忍片內(nèi)部的通信和檢測(cè)模塊供電，串行通信數(shù)據(jù)輸出端口（SD0) 的輸出高電平電壓約為6V。電源端(PVDD)通過反向二極管接到8路驅(qū)動(dòng)端口，可W有效吸收 感性負(fù)載在關(guān)斷時(shí)的反向電流。
[0035] 其中，所述通信單元包含一個(gè)8位移位寄存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)鎖存器，當(dāng)串行移位 時(shí)鐘輸入(S化K)從低到高電平跳變時(shí)，移位寄存器的數(shù)據(jù)往前移一位，串行輸入數(shù)據(jù)從串 行通信數(shù)據(jù)輸入端口（SDI)移入移位寄存器的最低位，串行通信數(shù)據(jù)輸出端口（SD0)連接移 位寄存器的最高位，用W跟下一顆忍片級(jí)聯(lián)。輸出使能腳(0E)下降沿時(shí)，移位寄存器的數(shù)據(jù) 寫入數(shù)據(jù)鎖存器。忍片內(nèi)部對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行了完善的濾波和時(shí)序處理，可確保通信穩(wěn)定性， 外圍電路不需要對(duì)信號(hào)線進(jìn)行