CN106292985B - 蓝牙电子设备的开关机电路和蓝牙电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓝牙电子设备的开关机电路和蓝牙电子设备，开关机电路包括：按键开关，其一端与供电电源相连；电源开关电路，其第一端与供电电源相连，其第二端与按键开关的另一端相连，其第三端与供电管脚相连，其第四端与蓝牙芯片的控制输出管脚相连；复位电路，其第一端分别与按键开关的另一端和电源开关电路的第二端相连，其第二端与多功能管脚相连；当蓝牙电子设备处于开机状态时，如果按键开关被触发闭合且持续第一预设时间后断开，复位电路持续输出高电平信号至多功能管脚，蓝牙芯片通过控制输出管脚输出第一控制信号至电源开关电路以控制电源开关电路处于关断状态，以使蓝牙电子设备断电关机。本发明的开关机电路，大大降低了功耗。

Description

蓝牙电子设备的开关机电路和蓝牙电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种蓝牙电子设备的开关机电路和蓝牙电子设备。

背景技术

电子装置上一般设置有开关机的电源按键及多个分别实现不同功能的功能按键。随着电子装置小型化的趋势，在电子装置上同时设置多个功能单一的按键，容易使电子装置的结构复杂化，且外观显得不够简洁，不利于电子装置小型化。

目前市场上蓝牙4.0及4.0以上的便携式消费类电子产品，要么开关机按键是和其他功能按键(比如蓝牙配对按键)复用蓝牙4.0及以上特有的多功能按键，产品只有待机状态，没有关机状态，虽然蓝牙4.0及以上是低功耗，但是待机电流也有50uA左右，目前相应的产品都是使用于便携式产品，电池容量有限，待机时间也有限，如果长期不使用，会使电池电量放完，从而减少锂电池的使用寿命，及浪费能源；要么需要单独增加拨动开关之类的机械开关，但是对于便携式产品，特别是蓝牙耳机，结构体积小，给ID设计增加了很大难度，而且机械开关会随着时间久远，出现生锈或者氧化，使机械开关失去作用。

相关技术中的一种开关机电路，如图1所示，主控芯片20通过其引脚P1侦测按键SW的按压时间及按压频率，并通过其引脚P2输出控制电平以控制开关机电路10的通断，以实现该电子装置的开关机，在该电子装置工作时，主控芯片20通过其引脚P1侦测SW的按压方式及按压频率。当根据主控芯片20的定义分别以不同的方式按压SW时，即可对应地实现不同的按键功能。但是，上述方案存在的问题是：实现的只是负载部分供电的开关控制，而不是对整个系统供电的开关控制，要保证主控芯片的P1一直可以检测状态，那么主控芯片就要一直工作，需要一直供电，这种状态只能称为待机，因为整个系统还在耗电。

因此，蓝牙电子设备的开关机电路有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种蓝牙电子设备的开关机电路，该开关机电路在实现断电关机时可关断整个蓝牙电子设备的供电，大大降低了功耗，减少了能源的浪费，更好的保护了电池的寿命，进而提升了用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种蓝牙电子设备。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的蓝牙电子设备的开关机电路，所述蓝牙电子设备包括蓝牙芯片和供电电源，所述开关机电路包括：按键开关，所述按键开关的一端与所述供电电源相连；电源开关电路，所述电源开关电路的第一端与所述供电电源相连，所述电源开关电路的第二端与所述按键开关的另一端相连，所述电源开关电路的第三端与所述蓝牙芯片的供电管脚相连，所述电源开关电路的第四端与所述蓝牙芯片的控制输出管脚相连；复位电路，所述复位电路的第一端分别与所述按键开关的另一端和所述电源开关电路的第二端相连，所述复位电路的第二端与所述蓝牙芯片的多功能管脚相连；其中，当所述蓝牙电子设备处于开机状态时，如果所述按键开关被触发闭合且持续第一预设时间后断开，所述复位电路持续输出高电平信号至所述多功能管脚，所述蓝牙芯片通过所述控制输出管脚输出第一控制信号至所述电源开关电路以控制所述电源开关电路处于关断状态，以使所述蓝牙电子设备断电关机。

根据本发明实施例的蓝牙电子设备的开关机电路，可以通过按键开关实现蓝牙电子设备的断电关机和上电开机，该开关机电路在实现断电关机时可关断整个蓝牙电子设备的供电，从而大大降低了功耗，减少了能源的浪费，更好的保护了电池的寿命，进而提升了用户体验。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的蓝牙电子设备，包括本发明第一方面实施例的开关机电路。

根据本发明实施例的蓝牙电子设备，由于具有了该开关机电路，可通过按键开关实现蓝牙电子设备的断电关机和上电开机，使得在断电关机时可关断整个蓝牙电子设备的供电，从而大大降低了功耗，减少了能源的浪费，更好的保护了电池的寿命，进而提升了用户体验。

附图说明

图1是相关技术中的开关机电路的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的蓝牙电子设备的开关机电路的方框示意图；

图3是根据本发明一个实施例的蓝牙电子设备的开关机电路的电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图2是根据本发明一个实施例的蓝牙电子设备的开关机电路的方框示意图。蓝牙电子设备10包括蓝牙芯片U1和供电电源VBAT，如图2所示，本发明实施例的开关机电路100包括：按键开关SW1，电源开关电路110、复位电路120。

按键开关SW1的一端与供电电源VBAT(即电池电压)相连。

电源开关电路110的第一端1与供电电源VBAT相连，电源开关电路110的第二端2与按键开关SW1的另一端相连，电源开关电路110的第三端3与蓝牙芯片U1的供电管脚V_SUPPLY相连，电源开关电路110的第四端4与蓝牙芯片U1的控制输出管脚PI/O(该管脚为普通的GPIO管脚)相连。

复位电路120的第一端分别与按键开关SW1的另一端和电源开关电路110的第二端相连，复位电路120的第二端与蓝牙芯片U1的多功能管脚VREGENABLE相连。

其中，当蓝牙电子设备处于开机状态时，如果按键开关SW1被触发闭合且持续第一预设时间后断开，复位电路120持续输出高电平信号至多功能管脚VREGENABLE，蓝牙芯片U1通过控制输出管脚PI/O输出第一控制信号至电源开关电路110以控制电源开关电路110处于关断状态，以使蓝牙电子设备断电关机。

在本发明的一个实施例中，当蓝牙电子设备处于关机状态时，如果按键开关SW1被触发闭合且持续第二预设时间，电源开关电路110导通，供电电源VBAT通过电源开关电路110给蓝牙芯片U1供电，蓝牙芯片U1开始上电，同时复位电路120输出低电平信号至多功能管脚VREGENABLE，并在第二预设时间后复位电路120输出高电平信号至多功能管脚VREGENABLE，蓝牙电子设备处于开机状态，以及在蓝牙电子设备处于开机状态后，蓝牙芯片U1通过控制输出管脚PI/O输出第二控制信号至电源开关电路110以控制电源开关电路110保持导通状态，以使蓝牙电子设备保持开机状态。

在本发明的一个实施例中，当蓝牙电子设备处于开机状态时，如果按键开关SW1被触发，蓝牙芯片U1通过多功能管脚VREGENABLE识别按键开关SW1被触发的时间以控制蓝牙电子设备执行相应的动作。

在本发明的一个实施例中，相应的动作包括蓝牙配对、接听电话和待机。

在本发明的一个实施例中，按键开关SW1为轻触按键或锅仔片。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，电源开关电路110具体包括：第一PMOS管P1，第一PMOS管P1的源极作为电源开关电路110的第一端，第一PMOS管P1的漏极作为电源开关电路110的第三端3；第一电阻R1，第一电阻R1并联在第一PMOS管P1的源极与栅极之间；第二电阻R2，第二电阻R2的一端与第一PMOS管P1的栅极相连，且第二电阻R2的一端与第一PMOS管P1的栅极之间具有第一节点F；第一三极管Q1，第一三极管Q1的集电极与第二电阻R2的另一端相连，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的基极通过第三电阻R3与按键开关SW1的另一端相连；第二三极管Q2，第二三极管Q2的集电极通过第四电阻R4与第一节点F相连，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的基极通过第五电阻R5与蓝牙芯片U1的控制输出管脚PI/O相连。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，复位电路120具体包括：第一电容C1，第一电容C1的一端与按键开关SW1的另一端相连；第六电阻R6，第六电阻R6的一端与第一电容C1的另一端相连，第六电阻R6的另一端接地，第六电阻R6的一端与第一电容C1的另一端之间具有第二节点A；第三三极管Q3，第三三极管Q3的基极与第二节点A相连，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的集电极与蓝牙芯片U1的多功能管脚VREGENABLE相连。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，第三三极管Q3的集电极还通过第七电阻R7分别与按键开关SW1的另一端和电源开关电路110的第二端相连。

在本发明的一个实施例中，蓝牙芯片U1为蓝牙4.0或者以上版本的蓝牙芯片或者模组，多功能管脚VREGENABLE是其特有的管脚，主要作用是实现开机或者待机，另外开机之后，能够成为多功能输入，实现其他按键功能。

下面结合图3对本发明实施例的蓝牙电子设备的开关机电路所实现的开关机功能、通过按键开关SW1实现的其它功能进行详细说明。

具体地，当蓝牙电子设备已经关机断电了，此时按下按键开关SW1，那么，C点电位变高，第一三极管Q1导通，F点电位被拉低，第一PMOS管P1导通，供电电源VBAT通过第一PMOS管P1给蓝牙芯片U1供电，蓝牙芯片U1开始上电；同时，在按下按键开关SW1瞬间，因为第一电容C1两端电压不能突变，A点电位为高，第三三极管Q3导通，B点电位变低(蓝牙4.0及以上版本的蓝牙芯片要求多功能管脚VREGENABLE在上电期间保持低电平)；当第一电容C1充满电后，A点电位变低，第三三极管Q3截止，B点电位变高，此时蓝牙芯片U1的供电管脚V_SUPPLY的供电已稳定，检测到多功能管脚VREGENABLE为高，蓝牙电子设备开机；蓝牙电子设备开机后，蓝牙芯片U1立马使控制输出管脚PI/O输出高电平，并一直维持为高电平，D点电位为高，第二三极管Q2导通，F点电位为低，那么即使松开SW1，F点也一直为低(因为第二三极管Q2一直导通)，第一PMOS管P1一直导通为蓝牙芯片U1供电，这样就实现了上电开机。

当蓝牙电子设备已经开机，即处于开机状态，此时如果长按SW1第一预设时间(第一预设时间可根据客户需求决定)，多功能管脚VREGENABLE识别到长时间的高电平后，蓝牙电子设备待机(或者进入休眠模式)，控制输出管脚PI/O此时为高阻状态，Q2截止；松开SW1后，C点电位变低，Q1截止，因为此时Q2已经截止，F点电位变高，第一PMOS管P1截止，为蓝牙电子设备供电的供电管脚V_SUPPLY被关断，从而实现了蓝牙电子设备断电关机。

当蓝牙电子设备处于开机状态时，按下按键开关SW1，蓝牙芯片U1通过多功能管脚VREGENABLE识别按键开关SW1被按下的时间长短，做出不同的动作，例如，蓝牙配对、接听电话和待机等。虽然按下SW1要一段时间B点电位才能变高，但都只有几个毫秒，不会影响蓝牙电子设备的动作响应。

另外，表1是本发明实施例的蓝牙电子设备的待机电流和待机时间的数据，如表1所示，在同等的电池电量下，如果能把蓝牙电子设备的待机电流从50uA降到10uA，蓝牙电子设备的待机时间可以多5倍，如果待机电流降到1uA或者更少，待机时间可以大大增加，从而更好的保护蓝牙电子设备的锂电池寿命及减少能源的浪费。

表1

本发明实施例的蓝牙电子设备的开关机电路，可以通过按键开关实现蓝牙电子设备的断电关机和上电开机，该开关机电路在实现断电关机时可关断整个蓝牙电子设备的供电，从而大大降低了功耗，减少了能源的浪费，更好的保护了电池的寿命，进而提升了用户体验。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种蓝牙电子设备。该蓝牙电子设备，包括本发明实施例的开关机电路。

本发明实施例的蓝牙电子设备，由于具有了该开关机电路，可通过按键开关实现蓝牙电子设备的断电关机和上电开机，使得在断电关机时可关断整个蓝牙电子设备的供电，从而大大降低了功耗，减少了能源的浪费，更好的保护了电池的寿命，进而提升了用户体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种蓝牙电子设备的开关机电路，其特征在于，所述蓝牙电子设备包括蓝牙芯片和供电电源，所述开关机电路包括：

按键开关，所述按键开关的一端与所述供电电源相连；

电源开关电路，所述电源开关电路的第一端与所述供电电源相连，所述电源开关电路的第二端与所述按键开关的另一端相连，所述电源开关电路的第三端与所述蓝牙芯片的供电管脚相连，所述电源开关电路的第四端与所述蓝牙芯片的控制输出管脚相连；

复位电路，所述复位电路的第一端分别与所述按键开关的另一端和所述电源开关电路的第二端相连，所述复位电路的第二端与所述蓝牙芯片的多功能管脚相连；

其中，当所述蓝牙电子设备处于开机状态时，如果所述按键开关被触发闭合且持续第一预设时间后断开，所述复位电路持续输出高电平信号至所述多功能管脚，所述蓝牙芯片通过所述控制输出管脚输出第一控制信号至所述电源开关电路以控制所述电源开关电路处于关断状态，以使所述蓝牙电子设备断电关机；当所述蓝牙电子设备处于开机状态时，如果所述按键开关被触发，所述蓝牙芯片通过所述多功能管脚识别所述按键开关被触发的时间以控制所述蓝牙电子设备执行相应的动作。

2.如权利要求1所述的蓝牙电子设备的开关机电路，其特征在于，当所述蓝牙电子设备处于关机状态时，如果所述按键开关被触发闭合且持续第二预设时间，所述电源开关电路导通，所述供电电源通过所述电源开关电路给所述蓝牙芯片供电，所述蓝牙芯片开始上电，同时所述复位电路输出低电平信号至所述多功能管脚，并在所述第二预设时间后所述复位电路输出高电平信号至所述多功能管脚，所述蓝牙电子设备处于开机状态，以及在所述蓝牙电子设备处于开机状态后，所述蓝牙芯片通过所述控制输出管脚输出第二控制信号至所述电源开关电路以控制所述电源开关电路保持导通状态，以使所述蓝牙电子设备保持开机状态。

3.如权利要求1所述的蓝牙电子设备的开关机电路，其特征在于，所述相应的动作包括蓝牙配对、接听电话和待机。

4.如权利要求1所述的蓝牙电子设备的开关机电路，其特征在于，所述按键开关为轻触按键或锅仔片。

5.如权利要求1所述的蓝牙电子设备的开关机电路，其特征在于，所述电源开关电路具体包括：

第一PMOS管，所述第一PMOS管的源极作为所述电源开关电路的第一端，所述第一PMOS管的漏极作为所述电源开关电路的第三端；

第一电阻，所述第一电阻并联在所述第一PMOS管的源极与栅极之间；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一PMOS管的栅极相连，且所述第二电阻的一端与所述第一PMOS管的栅极之间具有第一节点；

第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述第二电阻的另一端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极通过第三电阻与所述按键开关的另一端相连；

第二三极管，所述第二三极管的集电极通过第四电阻与所述第一节点相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极通过第五电阻与所述蓝牙芯片的控制输出管脚相连。

6.如权利要求1所述的蓝牙电子设备的开关机电路，其特征在于，所述复位电路具体包括：

第一电容，所述第一电容的一端与所述按键开关的另一端相连；

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第六电阻的另一端接地，所述第六电阻的一端与所述第一电容的另一端之间具有第二节点；

第三三极管，所述第三三极管的基极与所述第二节点相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述蓝牙芯片的多功能管脚相连。

7.如权利要求6所述的蓝牙电子设备的开关机电路，其特征在于，所述第三三极管的集电极还通过第七电阻分别与所述按键开关的另一端和所述电源开关电路的第二端相连。

8.一种蓝牙电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的开关机电路。