一种两轮电动车辆解锁的低频天线驱动电路

技术领域

本发明涉及遥控解锁技术领域，具体而言，涉及一种两轮电动车辆解锁的低频天线驱动电路。

背景技术

免钥匙进入和无钥匙启动功能已经应用在汽车上，并逐渐在一些智能化、高端化的两轮电动车辆上得到应用。它们都是采用先进的RFID无线射频技术，由遥控钥匙、启动按键、低频发射电路、高频接收电路和感应天线组成，这里的低频发射电路一般采用外围的集成电路IC来驱动低频天线，比如德州仪器的UCC27425-Q1、UCC27525，MICROCHIP的MCP14E5等集成电路IC，上述外围电路设计虽简单，但是价格高昂、驱动能力过强。

两轮电动车辆向智能化发展，无钥匙启动功能越来越普及，这样就需要低频天线驱动电路来搜索智能钥匙，匹配成功后解锁车辆。而两轮电动车一般采用单路低频天线设计、驱动能力要求不是很高。上述外围电路过于高昂的价格和过强的驱动能力对两轮电动车辆的低频天线驱动是浪费。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于两轮电动车辆无钥匙解锁的低频天线驱动电路，采用分立器件设计、成本低廉，感应范围满足使用要求。

本发明通过单片机MCU的GPIO口输出125KHz的低频信号，所述125KHz的低频信号不需要经过功率放大处理，直接给到电平转换电路，将3.3V的低频信号转换成5V电平；再给到H桥互补型推挽功率放大电路进行功率放大，再由RC匹配电路来改善低频信号的Q值，工作稳定性好，发射距离可达30米，驱动低频天线唤醒遥控钥匙。

本发明提供一种两轮电动车解锁的低频天线驱动电路，包括：单片机MCU，反相器，电平转换电路一，电平转换电路二，H桥推挽功率放大，RC匹配、低频天线；

所述单片机MCU分别与所述反相器和所述电平转换电路一之间电连接，所述反相器与所述电平转换电路二之间电连接，所述电平转换电路一和所述电平转换电路二分别与所述H桥推挽功率放大之间电连接，所述H桥推挽功率放大与所述RC匹配之间电连接，所述RC匹配与所述低频天线之间电连接；

所述低频天线与所述H桥推挽功率放大之间电连接；

所述反相器包括：电阻R2、NMOS管Q1，所述电阻R2与所述NMOS管Q1之间电连接；

所述电平转换电路一包括：电阻R4、电阻R5和NMOS管Q3，所述电阻R4与所述NMOS管Q3之间电连接，所述电阻R5与所述NMOS管Q3之间电连接；

所述电平转换电路二包括：电阻R3、NMOS管Q2，所述电阻R3与所述NMOS管Q2之间电连接；

所述H桥推挽功率放大为H桥互补型推挽功率放大，包括：电阻R6、电阻R7、NMOS管Q5、NMOS管Q7、PMOS管Q4、PMOS管Q6，所述电阻R6 与所述PMOS管Q4之间电连接，所述电阻R7与所述PMOS管Q6之间电连接，所述NMOS管Q5与所述PMOS管Q4之间电连接，所述PMOS管Q6与所述NMOS管Q7之间电连接；

所述RC匹配包括电阻R1、电容C1，所述电阻R1与所述电容C1之间电连接；

所述单片机MCU的GPIO口输出125KHZ的方波低频信号，当所述方波低频信号为高电平时，其中一路经过反相器的NMOS管Q1，因其Vgs大于其导通电平，NMOS管Q1导通输出低电平信号；接着进入电平转换电路，因NMOS管Q2的Vgs大于其导通电平，Q2导通输出低电平信号；再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q7的Vgs小于其导通电平而截止，而PMOS管Q6的Vgs小于其导通电平而导通；

同时另一路经过电平转换电路的NMOS管Q3，因其Vgs小于其导通电平而截止输出12V高电平信号，再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q5的Vgs大于其导通电平而导通，而PMOS管Q4的Vgs大于其导通电平而截止；

因此，低频信号为高电平时，VDD经电阻R7、Q6、低频天线、RC匹配网络和Q5形成电流回路。

进一步地，所述单片机MCU的GPIO口输出125KHZ的方波低频信号，当方波低频信号为低电平时，其中一路经过反相器的NMOS管Q1，因其Vgs小于其导通电平，NMOS管Q1截止输出高电平信号；接着进入电平转换电路，因NMOS管Q2的Vgs小于其导通电平，Q2截止输出高电平信号；再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q7的Vgs大于其导通电平而导通，而PMOS管Q6的Vgs大于其导通电平而截止；

同时另一路经过电平转换电路的NMOS管Q3，因其Vgs大于其导通电平而导通输出低电平信号；再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q5的Vgs小于其导通电平而截止，而PMOS管Q4的Vgs小于其导通电平而导通；

因此，低频信号为低电平时，VDD经电阻R6、Q4、RC匹配网络和Q7形成电流回路。

进一步地，所述低频天线驱动电路将3.3V低频信号放大到12V来驱动低频天线。

进一步地，所述低频天线驱动电路将3.3V低频信号放大到5V来驱动低频天线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明低频天线驱动电路由分立器件组成，具有成本低廉、感应无死角，易搭建，功能完善，能实现无钥匙启动，并且节约了车内空间等技术优点。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明一种两轮电动车辆解锁的低频天线驱动电路的设计模块图；

图2为本发明实施例低频天线驱动电路的电路连接图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三来描述各种信号，但这些信号不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信号彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信号也可以被称为第二信号，类似地，第二信号也可以被称为第一信号。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图对本发明实施例作具体的阐述：

本发明实施例提供一种两轮电动车解锁的低频天线驱动电路，参见图1所示，包括：单片机MCU，反相器，电平转换电路一，电平转换电路二，H桥推挽功率放大，RC匹配、低频天线；

所述单片机MCU分别与所述反相器和所述电平转换电路一之间电连接，所述反相器与所述电平转换电路二之间电连接，所述电平转换电路一和所述电平转换电路二分别与所述H桥推挽功率放大之间电连接，所述H桥推挽功率放大与所述RC匹配之间电连接，所述RC匹配与所述低频天线之间电连接；

所述低频天线与所述H桥推挽功率放大之间电连接；

参见图2所示，本发明实施例低频天线驱动电路的电路连接，其中所述反相器包括：电阻R2、NMOS管Q1，所述电阻R2与所述NMOS管Q1之间电连接。

所述电平转换电路一包括：电阻R4、电阻R5和NMOS管Q3，所述电阻R4与所述NMOS管Q3之间电连接，所述电阻R5与所述NMOS管Q3之间电连接；

所述电平转换电路二包括：电阻R3、NMOS管Q2，所述电阻R3与所述NMOS管Q2之间电连接；

所述H桥推挽功率放大为H桥互补型推挽功率放大，包括：电阻R6、电阻R7、NMOS管Q5、NMOS管Q7、PMOS管Q4、PMOS管Q6，所述电阻R6 与所述PMOS管Q4之间电连接，所述电阻R7与所述PMOS管Q6之间电连接，所述NMOS管Q5与所述PMOS管Q4之间电连接，所述PMOS管Q6与所述NMOS管Q7之间电连接；

所述RC匹配包括电阻R1、电容C1，所述电阻R1与所述电容C1之间电连接；

所述单片机MCU的GPIO口输出125KHZ的方波低频信号，当所述方波低频信号为高电平时，其中一路经过反相器的NMOS管Q1，因其Vgs大于其导通电平，NMOS管Q1导通输出低电平信号；接着进入电平转换电路，因NMOS管Q2的Vgs大于其导通电平，Q2导通输出低电平信号；再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q7的Vgs小于其导通电平而截止，而PMOS管Q6的Vgs小于其导通电平而导通；

同时另一路经过电平转换电路的NMOS管Q3，因其Vgs小于其导通电平而截止输出12V高电平信号，再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q5的Vgs大于其导通电平而导通，而PMOS管Q4的Vgs大于其导通电平而截止；

因此，低频信号为高电平时，VDD经电阻R7、Q6、低频天线、RC匹配网络和Q5形成电流回路。

所述单片机MCU的GPIO口输出125KHZ的方波低频信号，当方波低频信号为低电平时，其中一路经过反相器的NMOS管Q1，因其Vgs小于其导通电平，NMOS管Q1截止输出高电平信号；接着进入电平转换电路，因NMOS管Q2的Vgs小于其导通电平，Q2截止输出高电平信号；再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q7的Vgs大于其导通电平而导通，而PMOS管Q6的Vgs大于其导通电平而截止；

同时另一路经过电平转换电路的NMOS管Q3，因其Vgs大于其导通电平而导通输出低电平信号；再进入H桥功率放大电路，此时NMOS管Q5的Vgs小于其导通电平而截止，而PMOS管Q4的Vgs小于其导通电平而导通；

因此，低频信号为低电平时，VDD经电阻R6、Q4、RC匹配网络和Q7形成电流回路。

优选地，所述低频天线驱动电路VCC=3.3V，VDD= 12V，将3.3V低频信号放大到12V来驱动低频天线。

优选地，所述低频天线驱动电路VCC=3.3V，VDD= 5V，将3.3V低频信号放大到5V来驱动低频天线。

下面以两个具体的实施例阐述本发明的具体工作原理。

实例1：

所述低频天线驱动电路将3.3V低频信号放大到12V来驱动低频天线。

设输入电压VCC=3.3V，器件放大电压VDD= 12V；

（1）MCU的GPIO口输出125KHZ方波低频信号，当低频信号为高电平时：

1) 一路经过反相器的NMOS管Q1，因其Vgs大于其导通电平，NMOS管Q1导通输出低电平信号；接着进入电平转换电路，因NMOS管Q2的Vgs大于其导通电平，Q2导通输出低电平信号；再进入H桥推挽功率放大，此时NMOS管Q7的Vgs小于其导通电平而截止。而PMOS管Q6的Vgs小于其导通电平而导通。

2) 同时，另一路经过电平转换电路的NMOS管Q3，因其Vgs小于其导通电平而截止输出12V高电平信号，再进入H桥推挽功率放大电路，此时NMOS管Q5的Vgs大于其导通电平而导通。而PMOS管Q4的Vgs大于其导通电平而截止。

3) 因此，低频信号为高电平时，VDD经电阻R7、Q6、低频天线、RC匹配网络和Q5形成电流回路。

（2）同理，当低频信号为低电平时：

1) 一路经过反相器的NMOS管Q1，因其Vgs小于其导通电平，NMOS管Q1截止输出高电平信号；接着进入电平转换电路，因NMOS管Q2的Vgs小于其导通电平，Q2截止输出高电平信号；再进入H桥推挽功率放大，此时NMOS管Q7的Vgs大于其导通电平而导通。而PMOS管Q6的Vgs大于其导通电平而截止。

2) 同时，另一路经过电平转换电路的NMOS管Q3，因其Vgs大于其导通电平而导通输出低电平信号；再进入H桥推挽功率放大，此时NMOS管Q5的Vgs小于其导通电平而截止。而PMOS管Q4的Vgs小于于其导通电平而导通。

3) 因此，低频信号为低电平时，VDD经电阻R6、Q4、RC匹配网络和Q7形成电流回路。

实施例2：

所述低频天线驱动电路将3.3V低频信号放大到5V来驱动低频天线。

设输入电压VCC=3.3V，器件放大电压VDD= 5V；

工作流程同实施例1，这里不再赘述。VDD接不同的电压源，可以改变低频天线的驱动能力。可以通过调节RC匹配网络的阻容值匹配不同的低频天线来达到最优的Q值。

本发明实施例低频天线驱动电路由分立器件组成，具有成本低廉、感应无死角，易搭建，功能完善，能实现无钥匙启动，并且节约了车内空间等技术优点。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。