CN112311082A - 一种智能音箱突然掉电时的保护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能音箱突然掉电时的保护系统，包括与智能音箱的电池连接的智能音箱的扬声器；与智能音箱的电池连接的PMU；与PMU连接的一个DC/DC电源芯片，所述的DC/DC的输入是一电池电压，输出是5V电压输出，并将此5V电压输出接到PMU的USB_5V上；当电池满电时，这个DC/DC电源芯片不工作，没有5V电压输出，当电池电压低时，ADC检测到电池电压已经进入报警电压，系统根据ADC检测结果，使能DC/DC电源芯片，进行5V电压输出，PMU的USB_5V有电，PMU认为接入外部电源，自动无缝切换为由USB_5V供电，此时扬声器可以正常发出提示音，提示用户电池电量低，即将关机。

Description

一种智能音箱突然掉电时的保护系统
技术领域
本发明涉及掉电保护系统，特别涉及一种智能音箱突然掉电时的保护系统。
背景技术
随着科技的不断发展，特别是计算机技术的发展，越来越多的智能电子产品在人们的日常生活中，例如智能音箱。越来越多的智能音箱技术给了用户更好的体验也提供了更便捷的服务。目前智能音箱是当下市场很火的一类电子产品，其中大部分智能音箱的供电方案是采用PMU方案。PMU是电源管理单元，集成了多路DC/DC和LDO，电池充电charger、检测电池电压的ADC等电路。其中电池的电量检测是通过ADC检测电池的电压来实现的。当检测电池电压是4.2V时，电池是满电，当检测到电池电压是3.6V时，认为电池电量低报警。如图1所示是PMU简单的示意框图。
PMU的电源输入可以来自锂电池BAT、USB_5V输入、外部电源 ACIN(比如交流适配器AC Adapter)，电源路径(Power Path)根据外部电源和锂电池的状态来选择适合的电能分配方式。当仅接入锂电池，无外部电源输入时，使用锂电池供电；当接入外部电源时(VBUS或ACIN)，优先使用外部电源供电；电池连接的情况下，外部电源移除时，立刻“无缝”转用锂电池供电；当VBUS和ACIN两者同时接入时，优先使用ACIN供电，并且对锂电池充电。
目前，智能音箱产品在开机时一般会有提示音，提示客户音箱开始工作，提示音发出的瞬间，由于需要较大电流推动喇叭发声，电池电压会瞬间降低0.3-0.6V左右，然后随着提示音结束电压恢复正常，当电池满电的时候，开机提示音发出，虽然电池电压会降低，但是电池电压还没有达到电池过放保护电压，音箱可以正常工作。当电池电量下降到 3.6V时，开机提示音发出，电池电压瞬间被拉低，触发电池过放保护电压，PMU断电，这种提示音还没说完，系统就突然断电给客户的体验很不好，会让客户误以为产品质量出了问题，增加退换货风险。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于：解决在电池电量低时，电池电压波动引起电池过放保护，导致无提示突然掉电问题，提升客户体验。
本发明提供一种智能音箱突然掉电时的保护系统，包括与智能音箱的电池连接的智能音箱的扬声器；与智能音箱的电池连接的PMU；与PMU 连接的一个DC/DC电源芯片，所述的DC/DC的输入是一电池电压，输出是5V电压输出，并将此5V电压输出接到PMU的USB_5V上；当电池满电时，这个DC/DC电源芯片不工作，没有5V电压输出，当电池电压低时，ADC检测到电池电压已经进入报警电压，系统根据ADC检测结果，使能DC/DC电源芯片，进行5V电压输出，PMU的USB_5V有电，PMU认为接入外部电源，自动无缝切换为由USB_5V供电，此时扬声器可以正常发出提示音，提示用户电池电量低，即将关机。
所述的与智能音箱的电池连接的智能音箱的扬声器在发出断电提示音的时候，电池电量降低0.3-0.6V，电池电压瞬间被拉低。
所述的电池电量降低0.3-0.6V是当电池电压下降到3.6V时。
所述的PMU的USB_5V接口可以设置为能够外接的对外接口。
所述的PMU的USB_5V的对外接口可以设置在智能音箱的壳体上。
所述连接的DC/DC电源芯片可以是内置于智能音箱内的模块，也可以通过外接接口设置为外接型的模块。
所述外接型的模块可以外带一个外壳。
所述通过外接接口设置的DC/DC电源芯片的模块可以与PMU的 USB_5V接口的对外接口连接。
本申请的优势在于：利用PMU在使用电池供电时，当接入外部电源时，无缝切换为外部电源供电这一特点进行电路设计，避开了电池电压低时触发电池过放保护引起的突然掉电问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。
图1是本发明涉及的智能音箱的PMU的示意框图。
图2是本发明涉及的系统实施例的示意框图。
具体实施方式
目前，本技术领域常用的技术术语包括：
PMU：power management unit，电源管理单元，集成了多路DC/DC和 LDO，电池充电charger、检测电池电压的ADC等电路。
ADC：Analog to digital converter，模数转换器。
DC to DC converter：直流-直流转换器，也称为DC-DC转换器，可以将直流(DC)电源转换为不同电压的直流(或近似直流)电源。其功率范围可以从很小(小的电池)到非常大(高压电源转换)。
LDO：low dropout voltage regulator，低压差线性稳压器，故名思意，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中。也就是输出电压必需小于输入电压。
电池过放保护电压：为防止电池过度放电，当电池电压低到一定程度，强制切断电池供电，以保护电池不被过度放电而损坏。
前面提到PMU的电源输入可以来自锂电池BAT、USB_5V输入、外部电源ACIN(比如交流适配器AC Adapter)，Power Path根据外部电源和锂电池的状态来选择适合的电能分配方式。当仅接入锂电池，无外部电源输入时，使用锂电池供电；当接入外部电源时(USB或ACIN)，优先使用外部电源供电，本发明技术方案利用这个性质增加如图2中左边框中电路，解决电池低电量时，电压波动引起电池过放保护，导致突然断电问题。
如图2所示，一种智能音箱突然掉电时的保护系统，包括与智能音箱的电池连接的智能音箱的扬声器；与智能音箱的电池连接的PMU；与 PMU连接的一个DC/DC电源芯片，所述的DC/DC的输入是一电池电压，输出是5V电压输出，并将此5V电压输出接到PMU的USB_5V上；当电池满电时，这个DC/DC电源芯片不工作，没有5V电压输出，当电池电压低时，ADC检测到电池电压已经进入报警电压，系统根据ADC检测结果，使能DC/DC电源芯片，进行5V电压输出，PMU的USB_5V有电，PMU 认为接入外部电源，自动无缝切换为由USB_5V供电，此时扬声器可以正常发出提示音，提示用户电池电量低，即将关机。
所述的与智能音箱的电池连接的智能音箱的扬声器在发出断电提示音的时候，电池电量降低0.3-0.6V，电池电压瞬间被拉低。
所述的电池电量降低0.3-0.6V是当电池电压下降到3.6V时。
所述的PMU的USB_5V接口可以设置为能够外接的对外接口。
所述的PMU的USB_5V的对外接口可以设置在智能音箱的壳体上。
所述连接的DC/DC电源芯片可以是内置于智能音箱内的模块，也可以通过外接接口设置为外接型的模块。
所述外接型的模块可以外带一个外壳。
所述通过外接接口设置的DC/DC电源芯片的模块可以与PMU的 USB_5V接口的对外接口连接。
本发明实质上增加了一个DC/DC电源芯片，输入是电池电压，输出是5V电压输出，将这个5V输出接到PMU的USB_5V上，当电池满电时，这个DC/DC电源芯片不工作，没有5V电压输出，当电池电压低时， ADC检测到电池电压已经进入报警电压，系统根据ADC检测结果，使能 DC/DC电源芯片，5V电压输出，PMU的USB_5V有电，PMU认为接入外部电源，自动无缝切换为由USB_5V供电，这时系统的扬声器可以发出提示音，提示用户电池电量低，即将关机，在发出提示音的时候，虽然电池电压瞬间被拉低，但是PMU认为是外部电源USB_5V在供电，不会触发PMU的电池过放保护，也就不会突然掉电，让使用者有时间充电或者关机，提升客户体验。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例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、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，包括与智能音箱的电池连接的智能音箱的扬声器；与智能音箱的电池连接的PMU；与PMU连接的一个DC/DC电源芯片，所述的DC/DC的输入是一电池电压，输出是5V电压输出，并将此5V电压输出接到PMU的USB_5V上；当智能音箱的电池满电时，这个DC/DC电源芯片不工作，没有5V电压输出，当智能音箱的电池电压低时，ADC检测到电池电压已经进入报警电压，系统根据ADC检测结果，使能DC/DC电源芯片，进行5V电压输出，PMU的USB_5V有电，PMU认为接入外部电源，自动无缝切换为由USB_5V供电，此时扬声器可以正常发出提示音，提示用户电池电量低，即将关机。
2.根据权利要求1所述的一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，所述的与智能音箱的电池连接的智能音箱的扬声器在发出断电提示音的时候，电池电量降低0.3-0.6V，电池电压瞬间被拉低。
3.根据权利要求2所述的一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，所述的电池电量降低0.3-0.6V是当电池电压下降到3.6V时。
4.根据权利要求1所述的一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，所述的PMU的USB_5V接口可以设置为能够外接的对外接口。
5.根据权利要求4所述的一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，所述的PMU的USB_5V的对外接口可以设置在智能音箱的壳体上。
6.根据权利要求4所述的一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，所述连接的DC/DC电源芯片可以是内置于智能音箱内的模块，也可以通过外接接口设置为外接型的模块。
7.根据权利要求6所述的一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，所述外接型的模块可以外带一个外壳。
8.根据权利要求6所述的一种智能音箱突然掉电时的保护系统，其特征在于，所述通过外接接口设置的DC/DC电源芯片的模块可以与PMU的USB_5V接口的对外接口连接。
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