磁传感器集成电路、电子线路及电机驱动电路的制作方法

发电;变电;配电装置的制造技术1.本技术涉及电机控制领域，尤其涉及一种磁传感器集成电路、电子线路及电机驱动电路。背景技术：2.esd(electro-static discharge，静电放电)是造成电子元器件或集成电路系统过度电应力(electrical over stress，eso)破坏的主要元凶，而且，由于esd的瞬间电压非常高，往往会造成电子元器件或集成电路系统毁灭性和永久性损伤，影响电子元器件以及集成电路系统的正常工作。所以，为了保证集成电路系统可靠工作，通常会对其包含的集成芯片设置静电防护电路，避免引入的静电经过集成芯片，而破坏其中的电子元器件。3.目前，随着磁传感器集成电路小型化的趋势，半导体尺寸越来越小，使得半导体功率能力降低。现有的磁传感器集成电路通常包括两个电源引脚、一个信号输入/输出引脚以及内置的esd保护电路。然而，当磁传感器集成电路应用于esd较强的应用环境时，磁传感器内部的esd保护电路因功率能力较低，在esd攻击中会被损坏，不能完全将静电释放而最终造成磁传感器集成电路的损坏。技术实现要素：4.本技术实施例提供了一种磁传感器集成电路、电子线路及电机驱动电路，能够根据实际需要方便且灵活外接不同功率能力的静电防护电路，从而在不同esd强度的应用环境下实现对磁传感器集成电路中元器件的静电保护。5.为了实现上述目的，本技术提供了一种磁传感器集成电路，包括壳体，设置在所述壳体内的整流电路、磁场检测电路、控制电路，以及自所述壳体伸出的第一交流电源输入引脚、第二交流电源输入引脚和输入/输出引脚，所述磁传感器集成电路为交流电供电，所述第一交流电源输入引脚和所述第二交流电源输入引脚用于为所述整流电路提供交流电；所述整流电路具有第一电压输出端和第二电压输出端，第二电压输出端连接所述磁场检测电路和所述控制电路，所述第二电压输出端的电压高于所述第一电压输出端的电压；所述磁场检测电路用于检测外部磁场并产生相应的磁场检测信息，并将所述磁场检测信息发送至所述控制电路；所述控制电路具有连接所述输入/输出引脚的一输入/输出端，所述控制电路至少基于所述磁场检测信息，实现与外部负载之间的信号传输；所述磁传感器集成电路进一步包括自所述壳体伸出的用于外接静电保护电路的连接引脚，所述整流电路的第一电压输出端连接所述连接引脚。6.本技术还提供了一种电子线路，所述电子线路包括前述的磁传感器集成电路以及至少一个静电保护电路，所述至少一个静电保护电路的一端连接所述连接引脚，另一端连接所述第一交流电源输入引脚、所述第二交流电源输入引脚或者所述输入/输出引脚。7.本技术还提供了一种电机驱动电路，所述电机驱动电路包括电机、可控硅以及前述的磁传感器集成电路，所述电机的一端与可控硅的第一端连接，另一端连接所述交流电源的一端，且通过一降压电阻与磁传感器集成电路的第一交流电源输入引脚连接；可控硅的第二端分别与所述交流电源的另一端，所述磁传感器集成电路的第二交流电源输入引脚连接，可控硅的控制端与磁传感器集成电路的输入/输出引脚连接。8.本技术还提供了另一种电机驱动电路，所述电机驱动电路包括电机、可控硅以及前述的磁传感器集成电路，所述电机的一端与交流电源的一端连接，另一端与可控硅的第一端连接；所述可控硅的第一端通过一降压电阻与所述磁传感器集成电路的第一交流电源输入引脚连接，所述可控硅的第二端分别与所述交流电源另一端和所述磁传感器集成电路的第二交流电源输入引脚连接，所述可控硅的控制端与所述磁传感器集成电路的输入/输出引脚连接。9.相较于现有技术，本技术提供的磁传感器集成电路进一步设置了伸出壳体外部的用于外接静电保护电路的连接引脚，方便对该磁传感器集成电路进行esd抑制功能的扩展，无需再重新布局整个磁传感器集成电路。附图说明10.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。11.图1为本技术实施例提供的一种磁传感器集成电路的结构示意图；12.图2为本技术实施例提供的一种磁传感器集成电路的电路示意图；13.图3为本技术实施例提供的一种电子线路的结构示意图；14.图4为本技术实施例提供的一种电子线路的封装布局示意图；15.图5(a)～5(d)为本技术实施例提供的电子线路中的单向静电保护电路的电路图；16.图6(a)～6(d)为本技术实施例提供的电子线路中的双向静电保护电路的电路图；17.图7为本技术实施例提供的一种电机驱动电路的结构示意图。18.图8为本技术另一实施例提供的一种电机驱动电路的结构示意图。具体实施方式19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。21.参照图1，为本实施例提供的一种磁传感器集成电路的电路结构示意图，其可以包括壳体、设置在壳体内的裸片(die)上依次连接的整流电路10、磁场检测电路20、控制电路30，以及自所述壳体伸出的第一交流电源输入引脚pin1、第二交流电源输入引脚pin2、输入/输出引脚pin3和用于外接静电保护电路的连接引脚pin4。所述磁传感器集成电路为交流电供电，所述连接引脚pin4并非接地端，不与磁传感器集成电路外部的电路共地。22.本技术将裸片作为载体，由于裸片极易受外部环境的温度、杂质和物理作用力的影响，很容易遭到破坏，所以，本技术将磁传感器集成电路设置在一个密闭空间如壳体内，只需要引出相应的管脚，即可作为一个基本的元器件使用。且，裸片可以采用环氧塑封方式进行封装，本实施例对该环氧塑封的具体过程不作限定。本技术的上述各管脚可以与裸片上相应焊接点连接，当电子设备需要连接其他电路时，可以直接与伸出壳体的相应管脚连接，非常方便。23.第一交流电源输入引脚pin1和第二交流电源输入引脚pin2用于连接交流电源，为整流电路10提供交流电；24.如图1所示，由于整流电路10用来将交流电转换为直流电，因此，其包含两个交流输入端a1、a2，分别与第一交流电源输入引脚pin1和第二交流电源输入引脚pin2连接。25.所述整流电路10还包括两个电压输出端，即第一电压输出端q1和第二电压输出端q 2，其中，第一电压输出端q1连接所述连接引脚pin4，第二电压输出端q2连接所述磁场检测电路20和所述控制电路30，第二电压输出端q2的输出电压大于第一电压输出端q1的输出电压。26.可选的，如图2所示，本实施例的整流电路10可以是由二极管构成的桥式整流电路，本实施例对其具体电路结构不作限定。27.磁场检测电路20用于检测外部磁场并产生相应的磁场检测信息，并发送至控制电路30，以使控制电路30至少基于该磁场检测信息，实现与外部负载之间的信号传输。28.控制电路30的输入/输出端连接所述输入/输出引脚pin3，由该输入/输出引脚pin3连接外部负载，所述集成电路可以通过该输入/输出引脚pin3向外部负载输出电流，也可以通过该输入/输出引脚pin3将外部负载的电流流入集成电路，若分别将这两个过程对应的集成电路状态记为第一状态和第二状态，该控制电路30可以被配置为工作在第一状态和第二状态，并根据实际工作需求在第一状态和第二状态之间切换。29.可选的，控制电路30每次进行状态切换时，可以间隔预设时间，再切换到另一状态运行，本实施例对该预设时间的具体数值不作限定。且在切换过程中，即在该预设时间内，该控制电路30的输入/输出端并不会输出任何信号。30.本实施例中，控制电路30可以由半导体元件构成，参照图2，该控制电路可以包括：第一电阻r1、第二电阻r2、二极管d0以及npn三极管qa0，其中：31.磁场检测电路20的两个电源端分别与整流电路10的第一电压输出端q1连接、第二电压输出端q2连接；磁场检测电路20的输出端与二极管d0的阴极连接，二极管d0的阳极分别与第一电阻r1的一端和开关管qa0的第一导通端连接，第一电阻r1的另一端与输入/输出引脚pin3连接，开关管qa0的第二导通端与整流电路10的第二电压输出端q2连接，开关管qa0的控制端分别与二极管d0的阴极以及第二电阻r2的一端连接，第二电阻r2的另一端与整流电路10的第二电压输出端q2连接。所述开关管qa0可以为npn三极管，所述第一导通端为npn三极管的发射极，所述第二导通端为npn三极管的集电极，所述控制端为npn三极管的基极。32.优选的，在整流电路10的第一电压输出端q1和第二电压输出端q2之间设置稳压二极管zd0，起到稳压作用。33.另外，在实际工作过程中，由于稳压二极管zd0通常用于几十伏以下电压钳位，其并不能用于释放千伏的静电感应电压，静电电流总是通过该稳压二极管zd0，将会削弱其寿命，甚至会立即将其烧坏。所以，本实施例还可以设置一个与该稳压二极管zd0串联的限流电阻(图未示)，通常会选用电阻值较大的电阻，从而增大该稳压二极管zd0和限流电阻组成的支路的分压，提高该支路的输入端的电势，达到防静电的目的。34.需要说明，本实施例对控制电路的具体电路结构不做限定，即并不局限于图2所示的电路结构，本文仅以图2所示的电路结构为例进行说明。35.可选的，本实施中整流电路10、磁场检测电路20、控制电路30的各输入端、输出端可以是焊球的方式设置在裸片上，以便直接将各引脚与相应焊球连接，当然，为了方便元件的布局，也可以通过导线与相应焊球连接等，本实施例对如实现各引脚与磁传感器集成电路中的各元器件的连接方式不做限定。36.各引脚按照上述方式连接后，可以采用黑色胶体进行封装，从而节省封装后的电路成本，但并不局限于此。对于裸片上整流电路10、磁场检测电路20、控制电路30中各元件的连接，可以通过导线或焊接线等方式实现，具体可以基于各电路的结构以及布局确定，本实施例在此不再详述。37.综上，本实施例提供的磁传感器集成电路进一步设置了伸出壳体外部的用于外接静电保护电路的连接引脚，方便对该磁传感器集成电路进行esd抑制功能的扩展，无需再重新布局整个磁传感器集成电路。38.基于上述分析，本技术还提供一种电子电路，如图3所示的结构示意图，该电子电路包括磁传感器集成电路320以及静电防护电路330，所述磁传感器集成电路320和所述静电防护电路330可以设置于一板卡310上。39.板卡310可以是pcb(printed circuit board，印刷电路板)，其通常是电子元件的支撑体，电子元件电气连接的载体，用户可以直接使用板卡进行电子元件的自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测等，减少了人工接线的差错，提高了集成电路的质量、工作效率，且降低了成本，也便于今后维修等。本实施例在此对集成电路的板卡的结构不做限定。40.磁传感器集成电路320的组成结构可以参照上文磁传感器集成电路实施例的描述，本实施例在此不再赘述。41.静电防护电路330可以包括至少一个静电保护电路，且所述静电保护电路与磁传感器集成电路中伸出壳体的第一交流电源输入引脚pin1、用于外接esd抑制器的连接引脚pin4、输入/输出引脚pin3及第二交流电源输入引脚pin2中的至少两个引脚连接。42.在本实施例实际应用中，基于不同的静电防护电路结构，可以根据实际情况，将各静电保护电路与上述相应的引脚连接，从而形成放电通道，主要使磁传感器集成电路中的交流输入端和直流输出端之间通过连接静电防护电路，从而将磁传感器集成电路内产生的静电通过形成的放电通道得到释放，避免对磁传感器集成电路中电子元件造成损坏。具体过程参见下面集成电路实施例对应部分的描述，本实施例在此不再详述。43.其中，在本实施中，上述静电防护电路可以单独设置在一个裸片上，再设置在上述板卡上，从而使其与磁传感器集成电路连接在一个pcb上，但并不限定封装在同一个ic芯片上，也就是说，静电防护电路和上述磁传感器集成电路可以封装成不同的ic芯片，通过pcb实现连接，也可以连接后封装在同一个ic芯片内，本实施例对此不作限定。44.作为一可选实施例，如图4所示，上述静电防护电路330中包括：第一静电保护电路331、第二静电保护电路332及第三静电保护电路333，其中：45.第一静电保护电路331分别与所述连接引脚pin4和所述输入/输出引脚pin3连接；46.所述第二静电保护电路332分别与所述连接引脚pin4和所述第一交流电源输入引脚pin1连接；47.所述第三静电保护电路333分别与所述连接引脚pin4和所述第二交流电源输入引脚pin2连接。48.需要说明，本实施例根据实际需要，选择上述第一静电保护电路331、第二静电保护电路332及第三静电保护电路333中的一个或多个组合，构成静电防护电路，用来释放集成电路产生的静电，避免集成电路中的元件因静电而损坏。本实施例在此不再对静电防护电路的单路组成进行一一列举描述。49.可选的，在上述静电防护电路的基础上，其还可以包括第四静电保护电路334，其可以分别与第一交流电源输入引脚pin1和所述第二交流电源输入引脚pin2连接。50.而且，上述任意一个静电保护电路可以由至少一个半导体元件构成，此时，当静电保护电路不存在静电感应电压时，所述静电保护电路工作在高阻状态；当所述静电保护电路存在静电感应电压时，所述静电保护电路工作在导通状态，以形成放电通道，实现对静电释放。51.作为另一实施例，上述任意一个静电保护电路可以由静电检测电路和半导体开关元件构成，此时，当所述静电保护电路不存在静电感应电压时，所述静电保护电路的静电检测电路控制所述半导体开关元件工作在高阻状态；当所述静电保护电路存在静电感应电压时，所述静电检测电路控制所述半导体开关元件工作在导通状态下，以形成放电通道。52.需要说明，由于静电保护电路可以分为单向静电保护电路和双向静电保护电路，因此，当本实施例的基础电路采用的静电保护电路结构不同时，其形成放电通道的过程可以不同，具体可以参照下文描述，但并不局限于本文描述的各种静电保护电路。53.可选的，当静电防护电路包括一个单向静电保护电路，以第二单向静电保护电路为例，如上图4所示，可以将第二单向静电保护电路的两端分别与连接引脚pin4和第一交流电源输入引脚pin1连接。这种情况下，集成电路通过交流电源侧引入的静电，将会经过整流电路以及该第二单向静电保护电路得到释放。54.同理，对于其他单向静电保护电路，可以通过与相应的引脚连接，从而形成需要的放电回路，释放集成电路产生的静电。可见本实施例能够根据实际需要灵活选择外接的静电保护电路，达到静电防护功能，与现有的集成电路设置固定的静电防护电路相比，大大提高了静电防护的灵活性和可靠性。55.可选的，当上述静电保护电路是单向静电保护电路，当其具体包括至少一个半导体元件的情况下，若静电防护电路不存在静电感应电压时，该至少一个半导体元件可以工作在高阻状态；若静电防护电路存在静电感应电压时，至少一个半导体元件可以工作在导通状态，以形成放电通道。56.需要说明的是，本技术对该可选实施例中至少一个半导体元件的组成结构不作限定，也就是说，上述静电防护电路中的任意一个单向静电保护电路可以包括：如图5(a)所示的一个稳压管；或者，如图5(b)所示的一个nmos管和上拉电阻rl，或者，如图5(c)所示的一个单向可控硅scr和上拉电阻rl等等，本技术在此不再一一列举。其中，单向可控硅scr可以由一个pnp型三极管和一个npn型三极管构成，但并不局限于此。57.作为本技术另一实施例，当任意一个单向静电保护电路包括静电检测电路和半导体开关元件。在实际应用中，当所述静电防护电路不存在静电感应电压时，所述该单向静电保护电路中的静电检测电路可以控制所述半导体开关元件工作在高阻状态；当静电防护电路存在静电感应电压时，该静电检测电路可以控制所述半导体开关元件工作在导通状态下，以形成放电通道。58.在本实施例中，该单向静电保护电路中的半导体开关元件可以如上图5(b)所示的电路结构，但并不局限于此。上述另一实施例中静电检测电路和半导体开关元件还可以采用如图5(d)所示的电路结构，即由pmos管、nmos管以及电阻构成，具体连接关系可以参照图5(d)所示的电路图，本技术在此不再详述。59.需要说明的是，上述各单向静电保护电路的电路结构并不局限于上述文列举的各实施例，技术人员可以根据本技术给出的单向静电保护电路的功能以及上述列举的各实例，进行适应性调整。60.可选的，若静电防护电路包括静电保护电路是双向静电保护电路，61.各双向静电保护电路与相应引脚的连接，可以参照上图4以及对应部分的描述，本实施例在此不再详述。62.其中，当静电防护电路中的任一个双向静电保护电路包括至少一个半导体元件。在实际应用中，当静电防护电路不存在静电感应电压时，至少一个半导体元件可以工作在高阻状态；当静电防护电路有静电发生时，该至少一个半导体元件可以工作在雪崩击穿状态，以形成放电通道，实现对集成电路产生的静电的释放。63.可选的，双向静电保护电路中的至少一个半导体元件具体可以是如图6(a)所示的一个双向触发二极管diac，或者，如图6(b)所示的两个反向串联的稳压管，或是，如图6(c)所示的两个反向并联的单向可控硅scr等等。其中，附图示出的双向静电保护电路的工作过程可以基于组成器件本技术的特性确定，本技术在此不再一一详述，且从整体上看都是按照上段描述的工作过程实现静电防护功能。64.其中，上述电路中的单向可控硅scr的电路组成，除了按照图6(c)所示的结构外，还可以在其npn型三极管的发射极和集电极之间并联有多个同向串联的二极管等等。65.作为本技术又一实施例，当任意一个双向静电保护电路包括静电检测电路和半导体开关元件的情况下，其工作过程与上述对应的单向静电保护电路构成的集成电路类似，本实施例在此不再赘述。66.双向静电保护电路，也可以采用如图6(d)所示的电路图，即包括全波整流桥以及设置在该全波整流桥内部的多个半导体开关器件和电阻、电容等等，这些器件之间的连接关系可以参照图6(d)所示的电路图，本技术在此不再详述。67.需要说明的是，对于上述各实施例中，静电防护电路中的各静电保护电路可以采用相同电路结构，也可以采用不同的电路结构，本技术对此不再限定。优选地，静电防护电路包括的静电保护电路的类型相同，即全部为单向静电保护电路或全部为双向静电保护电路。68.综上所述，为了实现对集成电路的静电防护功能，避免引入的静电对集成电路中的元器件的损坏，本技术可以根据实际需要选择合适的静电保护电路与磁传感器集成电路伸出壳体的对应封装引脚连接，从而与磁传感器集成电路形成至少一条放电通道，对静电进行释放。69.参照图7和图8，本技术实施例提供了一种电机驱动电路示意图，该电机驱动电路可以包括电机m、可控硅t以及前述的磁传感器集成电路。所述电机m包括定子和可旋转地设于定子内的永磁转子，所述定子包括定子磁芯及缠绕于定子磁芯上的定子绕组。所述电机优选为同步电机。所述磁传感器的磁场检测电路用于检测所述永磁转子的磁场极性并产生相应的磁场检测信息，所述磁传感器集成电路的控制电路根据磁场检测信息和交流电源的极性信息，控制所述可控硅t以预定方式在导通与截止状态之间切换。70.可选的，如图7所示，电机m的定子绕组的一端与可控硅t的第一端连接，另一端连接所述交流电源ac的一端，且通过降压电阻与磁传感器集成电路的第一交流电源输入引脚pin1连接；可控硅t的第二端分别与所述交流电源ac的另一端，所述磁传感器集成电路的第二交流电源输入引脚pin2连接，可控硅t的控制端与磁传感器集成电路的输入/输出引脚pin3连接。71.可选的，如图8所示，电机m的定子绕组的一端与交流电源ac的一端连接，另一端与可控硅t的第一端连接；所述可控硅t的第一端通过降压电阻与所述磁传感器集成电路的第一交流电源输入引脚pin1连接，所述可控硅t的第二端分别与所述交流电源ac另一端和所述磁传感器集成电路的第二交流电源输入引脚pin2连接，所述可控硅t的控制端与所述磁传感器集成电路的输入/输出引脚pin3连接。72.当需要静电防护时，可以灵活选择静电保护电路与集成电路相应的引脚连接，具体过程可以参照上述集成电路实施例对应部分的描述，本实施例在此不再详述。73.优选地，将电源侧的降压电阻设置于磁传感器集成电路之外，从而避免了该降压电阻散热对电路性能的不利影响。74.在实际应用中，本技术还提出了一种具有上述电机驱动电路的应用设备，本技术对该应用设备的具体类型不作限定，如泵、风扇、家用电器或者车辆等等，由此可见，该应用设备除了包括该电机驱动电路外，还可以包括组成该类型设备的一些基本器件或机构等，可根据具体类型确定，本技术在此不再一一详述。75.基于上述分析可知，本技术该应用设备同样也可以扩展静电防护功能，从而提高了应用设备的使用安全性及其使用寿命。76.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。









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