一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路包括：依次連接的隔離電路、雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路，以及全橋驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述隔離電路用于將輸入的控制信號(hào)與電路板內(nèi)的邏輯電平相隔離；所述雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路用于對(duì)上升沿及下降沿進(jìn)行檢測(cè)，以及從所述輸入的控制信號(hào)中剝離出機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)；所述全橋驅(qū)動(dòng)電路用于將所述機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)電路能耗較低，體積較小，易于集成在機(jī)械快門中，降低快門外部控制單元的成本。
【專利說(shuō)明】一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在大多數(shù)電子機(jī)械快門產(chǎn)品中，均通過(guò)控制傳統(tǒng)電磁鐵的通斷，拉動(dòng)葉片的開(kāi)啟和閉合。
[0003]該類快門的驅(qū)動(dòng)電路在曝光初始階段給電磁鐵線圈輸出一個(gè)高電壓脈沖令葉片快速開(kāi)啟，隨后輸出較低的保持電壓來(lái)維持葉片開(kāi)啟狀態(tài)，直到曝光脈沖結(jié)束，電磁鐵線圈斷電，葉片閉合。這類驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)用階梯電壓控制技術(shù)，原理復(fù)雜；由于采用瞬時(shí)高壓脈沖，會(huì)造成較大的電磁干擾；長(zhǎng)時(shí)間的保持電壓在曝光時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，容易造成驅(qū)動(dòng)電路發(fā)熱，自損耗較高。
[0004]并且，機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路通常采用單片機(jī)控制，通過(guò)光耦、MOS管(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)、繼電器及單片機(jī)組成的反饋采集及控制回路進(jìn)行控制，通過(guò)反饋信號(hào)檢測(cè)當(dāng)前快門的狀態(tài)信息，進(jìn)而通過(guò)單片機(jī)對(duì)光耦及繼電器進(jìn)行通斷控制，使得機(jī)械快門處于開(kāi)啟、保持、關(guān)閉等不同的狀態(tài)。
[0005]由以上可知，現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下缺陷:1)由于其機(jī)械快門的原理限制，其電路中必須存在反饋檢測(cè)，電路及邏輯復(fù)雜；2)系統(tǒng)需要雙電源供電，電路復(fù)雜；3)機(jī)械快門開(kāi)啟狀態(tài)下需要電流一直導(dǎo)通，整個(gè)電路功耗大；4)該驅(qū)動(dòng)電路中采用了直流電磁繼電器，而直流電磁繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間是毫秒級(jí)的，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路會(huì)存在較大的時(shí)間延遲，影響機(jī)械快門的操作精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路能耗較低，體積較小，易于集成在機(jī)械快門中，降低快門外部控制單元的成本。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路包括:依次連接的隔離電路、雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路，以及全橋驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述隔離電路用于將輸入的控制信號(hào)與電路板內(nèi)的邏輯電平相隔離；所述雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路用于對(duì)上升沿及下降沿進(jìn)行檢測(cè)，以及從所述輸入的控制信號(hào)中剝離出機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)；所述全橋驅(qū)動(dòng)電路用于將所述機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0009]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，通過(guò)采用雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路將輸入控制信號(hào)剝離出機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)全橋驅(qū)動(dòng)電路將控制開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在有效的降低系統(tǒng)功耗的同時(shí)，由于雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路可以保證每次輸出的控制信號(hào)高電平時(shí)間恒定，在系統(tǒng)中不必引入反饋信息；另一方面，由于全橋驅(qū)動(dòng)電路的引入，保證了系統(tǒng)單電源實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路的功能性示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路的電路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]本發(fā)明的機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路，輸入端為一路數(shù)字量信號(hào)，該輸入信號(hào)高電平的保持時(shí)間等于曝光時(shí)間。輸出為一路交流信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)上升沿到來(lái)時(shí)，輸出為一個(gè)正向脈沖；當(dāng)輸入信號(hào)下降沿到來(lái)，輸出為一個(gè)負(fù)向脈沖。通過(guò)改變RC電路(相移電路)中阻值或容值，脈沖寬度可根據(jù)雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門中具體的電磁鐵要求設(shè)定，這種設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路能滿足不同參數(shù)的雙穩(wěn)態(tài)快門的需求。
[0015]實(shí)施例
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。如圖1所示，該驅(qū)動(dòng)電路主要包括:
[0017]依次連接的隔離電路11、雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路12，以及全橋驅(qū)動(dòng)電路13 ;其中，所述隔離電路11用于將輸入的控制信號(hào)與電路板內(nèi)的邏輯電平相隔離；所述雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路12用于對(duì)上升沿及下降沿進(jìn)行檢測(cè)，以及從所述輸入的控制信號(hào)中剝離出機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)；所述全橋驅(qū)動(dòng)電路13用于將所述機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0018]所述隔離電路11包括:用于隔離信號(hào)的光電耦合器。
[0019]所述雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路12包括:第一與第二或非門，以及第一與第二D觸發(fā)器；
[0020]其中，第一或非門分別與第二或非門及第一 D觸發(fā)器相連；第二或非門分別與第一及第二 D觸發(fā)器相連。
[0021]所述全橋驅(qū)動(dòng)電路13包括:第一與第二 P溝道金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOS管，以及第一與第二 N溝道MOS管；
[0022]其中，第一與第二 P溝道MOS管的漏極與電源連接，第一與第二 N溝道MOS管的漏極接地；第一 P溝道MOS管與第一 N溝道MOS管的源極相連，第二 P溝道MOS管與第二 N溝道MOS管的源極相連。
[0023]以上為本發(fā)明實(shí)施例中雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路的主要組成及其結(jié)構(gòu)，為了便于進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖2做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]圖2中，隔離電路可以由光耦Ul (MO⑶213)實(shí)現(xiàn)，雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路可以由或非門(CD4001)，以及D觸發(fā)器(CD4013)實(shí)現(xiàn)，全橋驅(qū)動(dòng)電路可以由N溝道MOS管Q2與Q4 (IRFR024)，以及P溝道MOS管Ql與Q3 (IRFR9024)實(shí)現(xiàn)。
[0025]該電路的連接關(guān)系具體為:光耦Ul前端輸入串聯(lián)一個(gè)匹配電阻R1，后端輸出7腳接地，8腳直接連到或非門似-么的1腳和2腳，同時(shí)通過(guò)一上拉電阻R2接12V電平(VCC12)?；蚍情TU2-A的3腳連到D觸發(fā)器U3-A的3腳和或非門U2-B的5腳，或非門U2-B的6腳連到D觸發(fā)器U3-A的I腳，或非門U2-B的4腳連到D觸發(fā)器U3-B的11引腳。D觸發(fā)器U3-A的5腳和U3-B的9腳接12V電平，D觸發(fā)器U3-A的6腳和U3-B的8腳接地，D觸發(fā)器U3-A的4腳通過(guò)電阻R4和開(kāi)關(guān)二極管D2并聯(lián)接到I腳，并通過(guò)電容C2接地，D觸發(fā)器U3-B的10腳通過(guò)電阻R3和開(kāi)關(guān)二極管Dl并聯(lián)接到13腳，并通過(guò)電容Cl接地，D觸發(fā)器U3-A的I腳串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R7接到N溝道MOS管Q2的柵極，D觸發(fā)器U3-A的2腳串聯(lián)一個(gè)分壓電阻RlO接到P溝道MOS管Q3的柵極，D觸發(fā)器U3-B的13引腳串聯(lián)一個(gè)分壓電阻Rll接到N溝道MOS管Q4的柵極，D觸發(fā)器U3-B的12引腳串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R6接到P溝道MOS管Ql的柵極。分壓電阻R5、R8、R9、R12分別并聯(lián)在Ql、Q2、Q3、Q4柵源極間，N溝道MOS管Q2和Q4的漏極接地，P溝道MOS管Ql和Q3的漏極接12V電壓(VCC12)，Ql與Q2的兩個(gè)源極直接相連，Q3與Q4的兩個(gè)源極直接相連。
[0026]進(jìn)一步的，為便于理解該電路的工作原理，下面基于附圖2及各個(gè)原件的連接關(guān)系做詳細(xì)介紹。
[0027]該電路中的光耦Ul用于將輸入的控制信號(hào)與電路板內(nèi)的邏輯電平隔離；當(dāng)TTL1-P-TTL1-N為高電平時(shí)，光耦集電極輸出為OV ;TTL1-P-TTL1-N為低電平時(shí)，光耦集電極輸出為 12V。
[0028]該電路中的或非門(U2-A與U2-B)與D觸發(fā)器(U3-A與U3-B)主要用于對(duì)上升沿及下降沿進(jìn)行檢測(cè)，以及從所述輸入的控制信號(hào)中剝離出機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)。光耦集電極(8腳)輸出連接到或非門U2-A的輸入I腳和2腳；U2-A的輸出3腳連接到D觸發(fā)器U3-A的時(shí)鐘端3腳上；同時(shí)，或非門U2-A的輸出3腳與D觸發(fā)器U3-A輸出I腳分別連接到或非門U2-B的輸入端5腳與6腳，而或非門U2-B輸出4腳連接到D觸發(fā)器U3-B的時(shí)鐘端11腳上。當(dāng)光耦Ul集電極輸出由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，或非門U2-A的輸出為上升沿，觸發(fā)D觸發(fā)器U3-A進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；而當(dāng)光耦Ul集電極輸出由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，或非門U2-B輸出為上升沿，觸發(fā)D觸發(fā)器U3-B進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0029]下面以上升沿檢測(cè)為例具體分析，數(shù)字量輸入上升沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路由U2-A，U3-A以及電阻R4，開(kāi)關(guān)二極管D2，電容C2組成。當(dāng)TTL1-P-TTL1-N為上升沿時(shí)，光耦Ul集電極輸出為下降沿，而U3-A的時(shí)鐘端為上升沿，故觸發(fā)仍-么進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。由于D觸發(fā)器U3-A的ID端連接到12V (VCC12)，則TTL1-P-TTL1-N為上升沿時(shí)，輸出端q為12V ;此時(shí)電路會(huì)通過(guò)電阻R4對(duì)C2進(jìn)行充電，其充電時(shí)間T由R4阻值R及C2容值C確定:T=RC*ln [12/(12-Vth)];其中，Vth為D觸發(fā)器復(fù)位端有效的門限值。當(dāng)C2>Vth時(shí)，D觸發(fā)器仍_么輸出復(fù)位，變?yōu)?V，如此反復(fù)。數(shù)字量輸入下降沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路由U2_B, U3_B以及R3，D1，Cl組成，原理與上升沿檢測(cè)電路相同，在此不再贅述。
[0030]該電路中的P溝道MOS管Ql與Q3以及N溝道MOS管Q2與Q4用于將所述機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出，并實(shí)現(xiàn)單電源對(duì)機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)。在工作時(shí)，當(dāng)D觸發(fā)器U3_A的I腳和U3_B的13腳均為低時(shí)，Ql、Q2、Q3、Q4均處于截止?fàn)顟B(tài)，Α0_Ρ與Α0_Ν無(wú)電壓輸出。當(dāng)D觸發(fā)器U3_A的I腳輸出為高，2腳為低時(shí)，Q2與Q3均導(dǎo)通，Ql與Q4截止，Α0_Ρ被拉至12V，Α0_Ν被拉至0V，Α0_Ρ-Α0_Ν為正電平；當(dāng)D觸發(fā)器U3_B的13腳輸出為高，12腳為低時(shí)，Ql與Q4均導(dǎo)通，Q2與Q3截止，Α0_Ρ被拉至0V, Α0_Ν被拉至12V，Α0_Ρ-Α0_Ν為負(fù)電平。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路將輸入控制信號(hào)剝離出機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)全橋驅(qū)動(dòng)電路將控制開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在有效的降低系統(tǒng)功耗的同時(shí)，由于雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路可以保證每次輸出的控制信號(hào)高電平時(shí)間恒定，在系統(tǒng)中不必引入反饋信息；另一方面，由于全橋驅(qū)動(dòng)電路的引入，保證了系統(tǒng)單電源實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。
[0032]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械快門驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)電路包括:依次連接的隔離電路、雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路，以及全橋驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述隔離電路用于將輸入的控制信號(hào)與電路板內(nèi)的邏輯電平相隔離；所述雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路用于對(duì)上升沿及下降沿進(jìn)行檢測(cè)，以及從所述輸入的控制信號(hào)中剝離出機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)；所述全橋驅(qū)動(dòng)電路用于將所述機(jī)械快門的開(kāi)啟及關(guān)閉的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械快門的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述隔離電路包括:用于隔離信號(hào)的光電稱合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述雙沿檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路包括:第一與第二或非門，以及第一與第二 D觸發(fā)器； 其中，第一或非門分別與第二或非門及第一 D觸發(fā)器相連；第二或非門分別與第一及第二 D觸發(fā)器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述全橋驅(qū)動(dòng)電路包括:第一與第二P溝道金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOS管，以及第一與第二 N溝道MOS管； 其中，第一與第二 P溝道MOS管的漏極與電源連接，第一與第二 N溝道MOS管的漏極接地；第一 P溝道MOS管與第一 N溝道MOS管的源極相連，第二 P溝道MOS管與第二 N溝道MOS管的源極相連。
【文檔編號(hào)】G03B9/08GK103439847SQ201310419087
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】趙寶瑋, 黃閔, 宮藝瑋, 王敬芝 申請(qǐng)人:北京國(guó)科虹譜光電技術(shù)有限公司