專利名稱：智能場效應(yīng)管間歇式電喇叭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的電喇叭，特別是一種能在技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的電壓范圍自動間歇地發(fā)出調(diào)和響亮聲的電喇叭。
現(xiàn)有的電喇叭主要由外殼、下鐵心、銜鐵、振膜、共鳴板、喇叭線圈、動、靜觸點(diǎn)及其簧片等部分組成。銜鐵、振膜和共鳴板剛性連接于中心軸上，市場上出售的電喇叭就是這種形式。它工作時(shí)，由動、靜觸點(diǎn)直接控制低阻抗喇叭線圈大電流的通斷，使下鐵心產(chǎn)生吸力，由銜鐵帶動振膜和共鳴板振動發(fā)聲。喇叭線圈快速通斷產(chǎn)生較高的感應(yīng)電勢，會使觸點(diǎn)在斷開和接通時(shí)產(chǎn)生較大的火花，這種大電流的放電火花不斷地?zé)g觸點(diǎn)，嚴(yán)重影響電喇叭的使用壽命。
為了解決這個(gè)問題，實(shí)用新型專利″電子電路無觸點(diǎn)雙音喇叭″(公告號CN2093120U)和(公告號CN2091790U)″模片式多功能無觸點(diǎn)汽車電子喇叭″提出由聲頻振蕩器產(chǎn)生一固定頻率(后者可由聲頻模塊產(chǎn)生三種不同的固定頻率)的信號去驅(qū)動大功率管的導(dǎo)通與截止，從而達(dá)到不用觸點(diǎn)控制喇叭線圈電流通斷的目的。為使喇叭發(fā)聲調(diào)和，可通過調(diào)整聲頻振蕩器的頻率，使其等于或接近發(fā)聲片總成的固有共振頻率，即喇叭線圈的激勵同步于發(fā)聲片總成在該激勵作用下的固有共振頻率與相位。但這種同步狀態(tài)不夠穩(wěn)定，比如當(dāng)喇叭線圈的吸力因工作電壓變化而改變時(shí)，這種同步共振狀態(tài)將被破壞，使喇叭發(fā)出一種不調(diào)和的噪聲，而影響喇叭的正常工作。由此可見上述方案在工作電壓基本不變或變化不大的情況下使用是可行的，但不能滿足機(jī)動車輛電喇叭技術(shù)指標(biāo)中工作電壓適應(yīng)范圍較大的要求，以12伏電喇叭為例，要求能正常工作電壓范圍是10.5伏到14.5伏。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的電喇叭，它不但能實(shí)現(xiàn)電喇叭線圈回路無觸點(diǎn)智能控制，還能在規(guī)定的較寬電壓范圍正常工作，并且從節(jié)能、方便操作、延長電喇叭及按紐使用壽命和提高聽覺效果等諸多方面考慮，在喇叭按紐按住不放時(shí)電喇叭能自動間歇地發(fā)聲。
本實(shí)用新型的目的是通過以下方式完成的；在原電喇叭結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，在外殼內(nèi)增加一塊電子電路板和一個(gè)防反按保護(hù)二極管即可。電子電路由時(shí)控電路、銜鐵位置傳感器電路和智能場效應(yīng)管等三部份組成，工作電源接時(shí)控電路，時(shí)控電路接銜鐵位置傳感器電路，銜鐵位置傳感器電路接智能場效應(yīng)管，智能場效應(yīng)管接喇叭線圈。喇叭線圈受控于智能場效應(yīng)管，智能場效應(yīng)管受控于時(shí)控電路和銜鐵位置傳感器電路。工作時(shí)由無穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成的時(shí)控電路周期性間歇地分別為銜鐵位置傳感器電路和智能場效應(yīng)管提供工作電壓和驅(qū)動電壓。當(dāng)時(shí)控電路輸出高電平時(shí)，在初始狀態(tài)的銜鐵位置傳感器電路輸出高電平，智能場效應(yīng)管導(dǎo)通，喇叭線圈通電使下鐵心產(chǎn)生吸力，將振膜及銜鐵吸下至某一位置時(shí)，銜鐵位置傳感電路輸出由高變低，智能場效應(yīng)管截止，喇叭線圈斷電，振膜及銜鐵在彈力作用下彈回到某一位置時(shí)，銜鐵位置傳感電路輸出又由低變高，再重復(fù)上述過程。這樣就能保證喇叭線圈產(chǎn)生吸力的頻率和方向與發(fā)聲片總成的固有共振頻率和方向一致，使電喇叭在規(guī)定的較寬電壓范圍內(nèi)發(fā)聲調(diào)和響亮。當(dāng)時(shí)控電路輸出低電平時(shí)，智能場效應(yīng)管因無驅(qū)動電壓而截止，電喇叭停止發(fā)聲。銜鐵位置傳感器可由原電喇叭的銜鐵、動觸點(diǎn)及其簧片和靜觸點(diǎn)及可由外部鏍釘調(diào)節(jié)高低的簧片組成。因其控制功率很小，電壓只有0.6伏至0.7伏，電流只有0.3mA，當(dāng)其接觸電阻增至幾百歐姆時(shí)都不會影響電路的正常工作。此方案較為經(jīng)濟(jì)，改裝方便，被以下實(shí)施例采用。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型原理電路圖。
參照
圖1，標(biāo)有+號的接線柱14在外殼5內(nèi)通過防反接保護(hù)二極管11接至電子電路板16的L端；喇叭線圈10的兩端分別接至電子電路板16的L端和F端；由靜觸點(diǎn)及其簧片4、調(diào)整鏍釘8、銜鐵3和動觸點(diǎn)及其簧片7構(gòu)成的有觸點(diǎn)機(jī)械式銜鐵位置傳感器6，其靜觸點(diǎn)及其簧片4和動觸點(diǎn)及其簧片7分別接至電子電路板16的E端和K端；接線柱15在外殼5內(nèi)接至電子電路16的E端。外部接線常規(guī)方法是標(biāo)有+號的接線柱14接電瓶13的正極；接線柱15接至喇叭按紐12的一端，按紐12的另一端接地，即電瓶13的負(fù)極。電子電路板16可用加有彈簧墊片的鏍絲固定于外殼5底部的適當(dāng)位置，電子電路元器件盡量貼近電子電路板安裝，并可用加有增韌劑的樹脂膠封牢。
參照圖2，對電路工作原理作一詳述，為方便起見分時(shí)控電路、銜鐵位置傳感器電路和智能場效應(yīng)管三部份加以說明。
一．時(shí)控電路由IC集成塊555、電阻R1、R2和電容C1、C2組成的無穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成。IC-4腳和8腳及電阻R1的一端接工作電源正極，電阻1的另一端與電阻R2的一端連相接IC-7腳，電阻R2的另一端與電容C1的一端相連接IC-2腳和6腳，電容C2的一端按IC-5腳，電容C1和C2的另一端及IC-1腳通過喇叭按紐12接地，即工作電源的負(fù)極，IC-3腳接至銜鐵位置傳感器電路。當(dāng)喇叭按紐12按下后，電路被接通，工作電壓VDD通過電阻R1、R2向電容C1充電，開始一段時(shí)間由于IC-2腳電平＜1/3VDD,IC-3腳輸出高電平。隨著電容C1上充電電壓的增高，當(dāng)IC-6腳電平≥2/3VDD時(shí)，IC-3腳輸出低電平。此時(shí)IC-7腳通地，電容C1通過R2、IC-7腳放電，當(dāng)C1上電壓下降到＜1/3VDD時(shí)，IC-3腳又輸出高電平，IC-7腳又回到高阻態(tài)，電路又重復(fù)上述過程。IC-3腳輸出高電平的時(shí)間即是電喇叭的鳴響時(shí)間等于0.693(R1+R2)·C1；IC-3腳輸出低電平的時(shí)間即是電喇叭的停響時(shí)間等于0.693·R2·C1。因此，可以通過調(diào)整時(shí)控電路的電阻R1、R2和電容C1大小來改變電喇叭間歇鳴響時(shí)間和周期。
二．銜鐵位置傳感器電路由有觸點(diǎn)機(jī)械式銜鐵位置傳感器6、電阻R3、R4、R5、R6、三極管V1和穩(wěn)壓管VD3組成。銜鐵位置傳感器6由靜觸點(diǎn)及其簧片4、調(diào)節(jié)鏍釘8、動觸點(diǎn)及其簧片7和銜鐵3構(gòu)成。其中銜鐵位置傳感器的動觸點(diǎn)及其簧片7接于三極管V1的基極，靜觸點(diǎn)及其簧片4接于三極管V1的發(fā)射極，三板管V1的基極和集電極分別通過R5和R3接入時(shí)控電路，三極管的集電極還通過R4與智能場效應(yīng)管V2的柵極G相接，穩(wěn)壓管VD3接于三極管V1的集電極與發(fā)射極之間，三極管V1的發(fā)射極通過喇叭按紐后接地，即電瓶13的負(fù)極。當(dāng)時(shí)控電路輸出高電平時(shí)，該電路獲得工作電壓，銜鐵在初始位置時(shí)，靜觸點(diǎn)4和動觸點(diǎn)7閉合(流經(jīng)觸點(diǎn)的電流約等于VDD/R5為0.3mA)，三極管V1因基極和發(fā)射極短按而截止，時(shí)控電路輸出的高電平驅(qū)動電壓通過電阻R3、R4加到智能場效應(yīng)管V2的柵極G使其導(dǎo)通，喇叭線圈10通電使下鐵9產(chǎn)生吸力，將振膜2和銜鐵3吸下，當(dāng)銜鐵3將動觸點(diǎn)及其簧片7壓下，使動觸點(diǎn)7和靜觸點(diǎn)4斷開后，三極管V1通過R5獲取偏流而導(dǎo)通。(此時(shí)動、靜觸點(diǎn)之間的電壓為0.6伏～0.7伏)智能場效應(yīng)管V2的柵極G通過R4和導(dǎo)通的三極管V1接地，使智能場效應(yīng)管V2迅速截止，喇叭線圈10斷電使下鐵心9失去吸力，振膜2和銜鐵3被彈回，動觸點(diǎn)7和靜觸點(diǎn)4又閉合，再重復(fù)上述過程。經(jīng)銜鐵位置傳感器電路的控制，就能在較寬的電壓規(guī)定范圍保持喇叭線圈10的激勵同步于發(fā)聲片總成的共振頻率與相位，使電喇叭發(fā)聲調(diào)和響亮。發(fā)聲片總成由共鳴板1、振膜2、銜鐵3和動簧片7等組成。當(dāng)時(shí)控電路輸出低電平時(shí)，智能場效應(yīng)管V2因無驅(qū)動電壓而截止，喇叭線圈10斷電，電喇叭停止鳴響。穩(wěn)壓管VD3的穩(wěn)壓值可限定智能場效應(yīng)管V2輸出的短路電流值。
三．智能場效應(yīng)管采用感溫VMOS-高速開關(guān)功率器件BTS型智能場效應(yīng)管，其柵極接入銜鐵位置傳感器電路，漏極接入喇叭線圈10的一端，喇叭線圈10的另一端通過防反接保護(hù)二極管VD1，接電瓶13的正極，源極通過喇叭按紐后接地，即電瓶13的負(fù)極。所謂智能化就是在工作時(shí)出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，例如過熱、過壓、過流、負(fù)載短路等，能立即關(guān)斷電源，實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)。此管與普通VMOS管相比，電流密度更大，導(dǎo)通電阻更小，非常適合在電喇叭上用。
在喇叭與電瓶的連線之間有一個(gè)防反接保護(hù)二極管VD1。當(dāng)電喇叭的接線極性錯(cuò)誤時(shí)，防反接保護(hù)二極管VD1截止，保護(hù)電路不至損壞。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯著進(jìn)步1．當(dāng)電喇叭工作時(shí)，由于采用了時(shí)控電路，可使喇叭自動間歇地發(fā)聲，既節(jié)能又方便了操作，并能提高聽覺效果。
2．在銜鐵位置傳感器電路的控制下，可使喇叭在較寬的電壓范圍保持喇叭線圈激勵同步于發(fā)聲片總成的共振頻率與相位，使發(fā)聲調(diào)和響亮。
3．因采用智能場效應(yīng)管控制喇叭線圈的通斷，所以喇叭具有過流、過熱、短路自動斷閘功能，實(shí)現(xiàn)了喇叭線圈回路的無觸點(diǎn)智能控制，可明顯提高喇叭的使用壽命和可靠性。
權(quán)利要求1．一種智能場效應(yīng)管間歇式電喇叭，包括普通的電喇叭及電子電路，本實(shí)用新型的特征在于其電子電路由時(shí)控電路、銜鐵位置傳感器電路和智能場效應(yīng)管構(gòu)成；工作電源接時(shí)控電路，時(shí)控電路接銜鐵位置傳感電路銜鐵位置傳感電路接智能場效應(yīng)管，智能場效應(yīng)管接喇叭線圈。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能場效應(yīng)管間歇式電喇叭，其特征在于時(shí)控電路由IC集成塊555及電阻R1、R2和電容C1、C2組成的無穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成，IC-4腳和8腳及電阻R1的一端按工作電源正極，電阻R1的另一端與電阻R2的一端連相接IC-7腳，電阻R2的另一端與電容C1的一端相連接IC-2腳和6腳，電容C2的一端接IC-5腳，電容C1和C2的另一端及IC-1腳通過喇叭按紐接地，即工作電源的負(fù)極，IC-3腳接至銜鐵位置傳感器電路。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能場效應(yīng)管間歇式電喇叭，其特征在于銜鐵位置傳感器電路由銜鐵位置傳感器、三極管V1、穩(wěn)壓管VD3及電阻R3、R4、R5、R6構(gòu)成。其中銜鐵位置傳感器的動觸點(diǎn)及其簧片按于三極管V1的基極，靜觸點(diǎn)及其簧片接于三極管V1的發(fā)射極，三極管V1的基極和集電極分別通過R5和R3接入時(shí)控電路，三極管的集電極還通過R4與智能場效應(yīng)管V2的柵極相接，穩(wěn)壓管VD3接于三極管V1的集電極與發(fā)射極之間，三極管的發(fā)射極通過喇叭按紐接地。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能場效應(yīng)管間歇式電喇叭，其特征在于智能場效應(yīng)管為感溫VMOS-高速開關(guān)功率器件BTS型智能場效應(yīng)管，其柵極接入銜鐵位置傳感器電路，漏極接入喇叭線圈，源極通過喇叭按紐接地。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能場效應(yīng)管間歇式電喇叭，其特征在于在喇叭與電瓶的連線之間接入有一個(gè)防反接保護(hù)二極管VD1。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種能間歇發(fā)聲的電喇叭新裝置。它是由普通喇叭和裝于其內(nèi)的電子電路構(gòu)成,電子電路由時(shí)控電路、銜鐵位置傳感器電路和智能場效應(yīng)管組成。該裝置的特點(diǎn)一是間歇發(fā)聲既節(jié)能又方便了操作,并能提高聽覺效果;二是能在較寬的電壓范圍保持喇叭線圈的無觸點(diǎn)激勵同步于發(fā)聲片總成的共振頻率與相位,使喇叭發(fā)聲調(diào)和;三是具有過流、過熱、短路自動斷閘功能?？擅黠@延長電喇叭和按鈕的使用壽命。
文檔編號G10K9/00GK2316710SQ9722277
公開日1999年4月28日 申請日期1997年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月2日
發(fā)明者鄒文靜 申請人:鄒文靜