CN107171396B - 蓝牙耳机电池的外围电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种蓝牙耳机电池的外围电路，包括电源、充电芯片、两个滤波电路以及分别与两个滤波电路对应相连的两个电池，其中，通过滤波电路对接入对应电池的电源进行滤波以滤除电路中的杂乱信号，提高蓝牙耳机射频信号传输的稳定性；同时，通过设置第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块分别测量流经两个电池的电压值充电芯片输出的电压值，根据第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块测量出的电压值确定两个电池是否短路，从而有效检测出蓝牙耳机的电池存在的短路、断路或电池正负极线反接问题。

Description

蓝牙耳机电池的外围电路
技术领域
本发明涉及蓝牙耳机技术领域，更为具体地，涉及一种蓝牙耳机电池的外围电路。
背景技术
随着移动通讯技术的迅猛发展，移动电话、PAD等电子设备的使用日益普及，但由于移动电话等电子设备存在较大的电磁辐射，长时间使用可能对用户的健康产生一定的影响，且在某些特定场合可能不方便手持移动电话。目前蓝牙技术在日常生活中应用最广泛的就是蓝牙耳机，其最大的特点就是便携性和无线操作性，从而使用户即使在不方便手持移动电话的场合也能使用移动电话。例如，戴上蓝牙耳机，用户可以边写邮件边讲电话、可以边开车边讲电话、边做事边讲电话而不受电线的牵绊。由于蓝牙耳机的电磁波远比手机低，讲电话时只要将手机放在包内或是口袋里，既不用手持，还能够有效减少电磁波对人体的影响。
目前的蓝牙耳机中都带有电池，然而，现有的蓝牙耳机通常是将电池跟左右耳机喇叭放在一起的，即蓝牙耳机有两个电池，其中一个电池与左耳机喇叭放在一起，另一个电池与右耳机喇叭放在一起。电池产生的电流信号会影响蓝牙信号的传输，并且加大蓝牙耳机的底噪；并且，也没有在蓝牙耳机中设置检测线路对电池的虚焊或者短路现象进行检测，一旦电池虚焊或者短路则不能有效及时检测出；此外，现有的蓝牙耳机无法对电池的电量进行有效检测，如此，用户则不能及时更换电池，影响用户的使用体验。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种蓝牙耳机电池的外围电路，以解决现有的蓝牙耳机的信号传输不稳定、滤波电容容易损坏、无法检测电池短路的问题。
本发明提供的蓝牙耳机电池的外围电路，包括电源、充电芯片、第一滤波电路、与第一滤波电路相连的第一电池、第二滤波电路，以及与第二滤波电路相连的第二电池；其中，电源经充电芯片分别接入第一滤波电路和第二滤波电路进行滤波处理，经滤波处理后的电源分别接入第一电池和第二电池，以对第一电池和第二电池进行充电；其中，在第一滤波电路与第一电池之间设置有第一电压测量模块，第一电压测量模块用于测量流经第一电池的电压值；在第二滤波电路与第二电池之间设置有第二电压测量模块，第二电压测量模块用于测量流经第二电池的电压值；在充电芯片的输出端设置有第三电压测量模块，第三电压测量模块用于测量充电芯片输出的电压值；其中，根据第三电压测量模块所测量出的充电芯片输出的电压值、第一电压测量模块所测量出的流经第一电池的电压值和第二电压测量模块所测量出的流经第二电池的电压值确定第一电池和第二电池是否短路。
此外，优选的结构为：第一滤波电路包括电容C2、电容C3和电阻R1；其中，电容C2的一端与充电芯片的输出端相连，另一端接地；电容C3的一端与充电芯片的输出端相连，另一端接地；电阻R1的一端与充电芯片的输出端相连，另一端与第一电池相连。
此外，优选的结构为：第二滤波电路包括电容C4、电容C5和电阻R2；其中，电阻R2的一端与充电芯片的输出端相连，另一端与第二电池相连；电容C4的一端与充电芯片的输出端相连，另一端接地；电容C5的一端与充电芯片的输出端相连，另一端接地。
此外，优选的结构为：还包括电量获取模块，电量获取模块分别与充电芯片的输出端、第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块相连；其中，通过充电芯片为电量获取模块供电，电量获取模块根据流经第一电池的电压值、流经第二电池的电压值和充电芯片输出的电压值获取第一电池和第二电池的电量。
此外，优选的结构为：还包括滤波电容，滤波电容的一端与充电芯片的输出端相连，另一端接地，滤波电容用于对接入电量获取模块的电源进行滤波。
此外，优选的结构为：电量获取模块采用MAX17048芯片。
此外，优选的结构为：充电芯片输出的电压值与流经第一电池的电压值的差值为第一电压值；充电芯片输出的电压值与流经第二电池的电压值的差值为第二电压值；根据第一电压值与第二电压值确定第一电池、第二电池是否短路。
此外，优选的结构为：当第一电压值与第二电压值的差值小于预设值时，确定第一电池短路；当第二电压值与第一电压值的差值小于预设值时，确定第二电池短路。
本发明提供的蓝牙耳机电池的外围电路，通过设置第一滤波电路对接入第一电池的电源进行滤波、通过第二滤波电路对接入第二电池的电源进行滤波，从而滤除电路中的杂乱信号，提高蓝牙耳机射频信号传输的稳定性；同时，通过设置第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块分别测量流经第一电池的电压值、流经第二电池的电压值和充电芯片输出的电压值，根据第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块测量出的电压值确定第一电池和第二电池是否短路，从而有效检测出蓝牙耳机的电池存在的短路、断路、电池正负极线反接问题。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
根据下述参照附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中：
图1为根据本发明实施例的蓝牙耳机电池的外围电路的第一逻辑结构框图；
图2为根据本发明实施例的蓝牙耳机电池的外围电路的结构；
图3为根据本发明实施例的蓝牙耳机电池的外围电路的第二逻辑结构框图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的各个实施例。
针对前述现有的蓝牙耳机存在底噪大、无法对虚焊或者短路的电池进行有效检测的问题，本发明通过设置第一滤波电路对接入第一电池的电源进行滤波、通过第二滤波电路对接入第二电池的电源进行滤波，从而滤除电路中的杂乱信号，提高蓝牙耳机射频信号传输的稳定性；同时，通过设置第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块分别测量流经第一电池的电压值、流经第二电池的电压值和充电芯片输出的电压值，根据第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块测量出的电压值确定第一电池和第二电池是否短路，从而有效检测出蓝牙耳机的电池存在的短路问题。
为说明本发明提供的蓝牙耳机电池的外围电路，图1示出了根据本发明实施例的蓝牙耳机电池的外围电路的逻辑结构，图2示出了根据本发明实施例的蓝牙耳机电池的外围电路的结构。
如图1，本发明提供的蓝牙耳机电池的外围电路包括电源10、充电芯片20、第一滤波电路30、与第一滤波电路相连的第一电池40、第二滤波电路50，以及与第二滤波电路50相连的第二电池60。其中，电源10经充电芯片20分别接入第一滤波电路30和第二滤波电路50进行滤波处理，经滤波处理后的电源分别接入第一电池40和第二电池60，以对第一电池40和第二电池60进行充电。
其中，在第一滤波电路30与第一电池40之间设置有第一电压测量模块70，第一电压测量模块70用于测量流经第一电池40的电压值；在第二滤波电路50与第二电池60之间设置有第二电压测量模块80，第二电压测量模块80用于测量流经第二电池60的电压值；在充电芯片20的输出端设置有第三电压测量模块90，第三电压测量模块90用于测量充电芯片20输出的电压值；其中，根据第三电压测量模块90所测量出的充电芯片20输出的电压值、第一电压测量模块70所测量出的流经第一电池40的电压值和第二电压测量模块80所测量出的流经第二电池60的电压值确定第一电池40和第二电池60是否短路。
具体地，第三电压测量模块90所测量出的充电芯片20输出的电压值与第一电压测量模块70所测量出的流经第一电池40的电压值的差值为第一电压值，第三电压测量模块90所测量出的充电芯片20输出的电压值与第二电压测量模块80所测量出的流经第二电池60的电压值的差值为第二电压值，根据第一电压值与第二电压值确定第一电池、第二电池是否短路。
其中，当第一电压值与第二电压值的差值小于预设值时，确定第一电池40短路；当第二电压值与第一电压值的差值小于预设值时，确定第二电池60短路。
具体地，如图2所示，电源VBUS经充电芯片Charger分别接入第一滤波电路和第二滤波电路进行滤波处理。其中，第一滤波电路包括电容C2、电容C3和电阻R1；其中，电容C2的一端与充电芯片Charger的输出端相连，另一端接地；电容C3的一端与充电芯片Charger的输出端相连，另一端接地；电阻R1的一端与充电芯片Charger的输出端相连，另一端与第一电池BT1相连。第二滤波电路包括电容C4、电容C5和电阻R2；其中，电阻R2的一端与充电芯片Charger的输出端相连，另一端与第二电池BT2相连，电容C4的一端与充电芯片的输出端相连，另一端接地，电容C5的一端同样与充电芯片的输出端相连，另一端接地。
具体地，因蓝牙耳机结构的限制，常将电容C3和电容C4选为小封装的0201大小的电容，而0201电容目前在行业内最大能做到2.2uF，其耐压值最大为10V，若将耐压值做到最大，其价格通常较高；而若选用耐压值在6.3V的电容又极易被尖峰脉冲击穿，从而致使电容C3和电容C4损伤。因此，在第一滤波电路中增加电容C2，在第二滤波电路中增加电容C5，电容C2和电容C5为小电容量的电容，其能够有效吸收高频脉冲，从而既能够降低成本，又能够避免对电容C3和C4造成损伤。
进一步地，由于现有的蓝牙耳机是在左右耳各设置一个电池，如一个电池因虚焊或者短路而断开，则无法检测出。因此，为有效滤除电路的杂乱信号，同时对电池的短路现象进行检测，在第一滤波电路中增加电阻R1，在第二滤波电路中增加电阻R2，同时在电阻R1与第一电池BT1之间设置第一电压测量模块TP1、在电阻R2与第二电池BT2之间设置第二电压测量模块TP2，在充电芯片的输出端设置第三电压测量模块TP3。在充电状态下分别通过第三电压测量模块TP3、第一电压测量模块TP1和第二电压测量模块TP2测量出充电芯片输出的电压值、流经第一电池的电压值和第二电池的电压值，并将测量出的充电芯片输出的电压值与第一电压测量模块所测量出的流经第一电池的电压值的差值记为V1，将测量出的充电芯片输出的电压值与第二电压测量模块所测量出的流经第二电池的电压值的差值记为V2，当V1与V2的压差不超过预设值时即表明第一电池不存在虚焊或者短路现象。具体地，上述的预设值在0V到0.05V之间，如果V1与V2的压差超过0.05V，则表明第一电池BT1可能存在虚焊或者短路现象；同样的，如果V2与V1的压差超过0.05V，则表明第二电池BT2可能存在虚焊或者短路现象。
进一步地，为使蓝牙耳机使用者能够看到蓝牙耳机电池的电量，在本发明提供的蓝牙耳机电池的外围电路中，还包括电量获取模块。图3示出了根据本发明实施例的蓝牙耳机电池的外围电路的第二逻辑结构。
如图3所示，电量获取模块300分别与充电芯片20的输出端、第一电压测量模块70、第二电压测量模块80和第三电压测量模块90相连；其中，通过充电芯片为电量获取模块供电，电量获取模块根据第一电压测量模块所测量出的流经第一电池的电压值、第二电压测量模块测量出的流经第二电池的电压值和第三电压测量模块所测量出的充电芯片输出的电压值获取第一电池和第二电池的电量。其中，本发明提供的蓝牙耳机电池的外围电路还包括滤波模块，该滤波模块包括滤波电容，电容的一端与充电芯片的输出端相连，另一端接地，电容用于对接入电量获取模块的电源进行滤波处理。
具体地，上述的电量获取模块采用MAX17048芯片，该电量获取模块还与蓝牙控制芯片相连，用于在获取了第一电池和第二电池的电量之后传输给蓝牙控制芯片，蓝牙控制芯片通过I2C协议将第一电池和第二电池的电量反馈到使蓝牙耳机使用者能够听到/看到的电量监控模块中。
虽然如上参照图描述了根据本发明的蓝牙耳机电池的外围电路各个实施例进行了描述，但是本领域技术人员应当理解，对上述本发明所提出的蓝牙耳机电池的外围电路各个实施例，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (8)

1.一种蓝牙耳机电池的外围电路，包括电源、充电芯片、第一滤波电路、与所述第一滤波电路相连的第一电池、第二滤波电路，以及与所述第二滤波电路相连的第二电池；其中，
所述电源经所述充电芯片分别接入所述第一滤波电路和第二滤波电路进行滤波处理，经滤波处理后的电源分别接入所述第一电池和第二电池，以对所述第一电池和第二电池进行充电；其中，
在所述第一滤波电路与所述第一电池之间设置有第一电压测量模块，所述第一电压测量模块用于测量流经所述第一电池的电压值；
在所述第二滤波电路与所述第二电池之间设置有第二电压测量模块，所述第二电压测量模块用于测量流经所述第二电池的电压值；
在所述充电芯片的输出端设置有第三电压测量模块，所述第三电压测量模块用于测量所述充电芯片输出的电压值；其中，
根据所述第三电压测量模块所测量出的所述充电芯片输出的电压值、所述第一电压测量模块所测量出的流经所述第一电池的电压值和所述第二电压测量模块所测量出的流经所述第二电池的电压值确定所述第一电池和第二电池是否短路。
2.如权利要求1所述的蓝牙耳机电池的外围电路，其中，
所述第一滤波电路包括电容C2、电容C3和电阻R1；其中，
所述电容C2的一端与所述充电芯片的输出端相连，另一端接地；
所述电容C3的一端与所述充电芯片的输出端相连，另一端接地；
所述电阻R1的一端与所述充电芯片的输出端相连，另一端与所述第一电池相连。
3.如权利要求1所述的蓝牙耳机电池的外围电路，其中，
所述第二滤波电路包括电容C4、电容C5和电阻R2；其中，
所述电阻R2的一端与所述充电芯片的输出端相连，另一端与所述第二电池相连；
所述电容C4的一端与所述充电芯片的输出端相连，另一端接地；
所述电容C5的一端与所述充电芯片的输出端相连，另一端接地。
4.如权利要求1所述的蓝牙耳机电池的外围电路，其中，还包括：
电量获取模块，所述电量获取模块分别与所述充电芯片的输出端、所述第一电压测量模块、第二电压测量模块和第三电压测量模块相连；
其中，通过所述充电芯片为所述电量获取模块供电，所述电量获取模块根据流经所述第一电池的电压值、流经所述第二电池的电压值和所述充电芯片输出的电压值获取所述第一电池和第二电池的电量。
5.如权利要求4所述的蓝牙耳机电池的外围电路，其中，还包括：
滤波电容，所述滤波电容的一端与所述充电芯片的输出端相连，另一端接地，所述滤波电容用于对接入所述电量获取模块的电源进行滤波。
6.如权利要求5所述的蓝牙耳机电池的外围电路，其中，
所述电量获取模块采用MAX17048芯片。
7.如权利要求1所述的蓝牙耳机电池的外围电路，其中，
所述充电芯片输出的电压值与流经所述第一电池的电压值的差值为第一电压值；
所述充电芯片输出的电压值与流经所述第二电池的电压值的差值为第二电压值；
根据所述第一电压值与第二电压值确定所述第一电池、第二电池是否短路。
8.如权利要求7所述的蓝牙耳机电池的外围电路，其中，
当所述第一电压值与所述第二电压值的差值小于预设值时，确定所述第一电池短路；
当所述第二电压值与所述第一电压值的差值小于所述预设值时，确定所述第二电池短路。
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