CN113437784B - 电压调控电路及充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电压调控电路及充电装置,其包括控制模块、升压控制模块、降压控制模块、开关模块及受控模块。电压调控电路在第一阶段和第二阶段之间交替工作。控制模块根据第一充电参数以及第二充电参数控制升压控制模块或降压控制模块中的一者进行工作,以对充电电压进行调整。在第一阶段,升压控制模块或降压控制模块根据第一充电参数对充电电压进行调整并通过开关模块及受控模块提供给第一耳机模块。在第二阶段,升压控制模块或降压控制模块根据第二充电参数对充电电压进行调整并通过开关模块及受控模块提供给第二耳机模块,可使得第一耳机模块和第二耳机模块采用不同的调整方式,可提高充电装置的能量转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及充电技术领域,特别是涉及一种用于对蓝牙耳机进行充电的电压调控电路及充电装置。
背景技术
随着科技的进步,无线蓝牙耳机由于其无线、免持等特点被广泛应用。蓝牙耳机收容在充电装置中后进行充电。现有技术中的充电装置通常对左右耳机采用相同的电压进行充电,并不会根据左右耳机的电池电压分别采用不同的充电电压。
发明内容
鉴于上述状况,本发明提供一种电压调控电路以及充电装置,旨在解决现有技术中无法根据不同耳机的电池电压动态调整充电电压的问题。
本发明提出了一种电压调控电路,根据耳机装置中第一耳机模块的第一充电参数以及第二耳机模块的第二充电参数对电源模块提供的充电电压进行调整;所述电压调控电路包括:
第一通信模块,用于接收所述第一充电参数以及所述第二充电参数;
控制模块,用于根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生升压控制信号或降压控制信号;
升压控制模块,与所述控制模块电性连接,用于根据所述升压控制信号对所述充电电压进行升压;
降压控制模块,与所述控制模块电性连接,用于根据所述降压控制信号对所述充电电压进行降压;
开关模块,与所述电源模块、所述升压控制模块以及所述降压控制模块电性连接,用于输出调整后的所述充电电压;以及
受控模块,与所述开关模块、所述升压控制模块以及所述降压控制模块电性连接,用于在所述升压控制模块或所述降压控制模块的控制下将调整所述充电电压提供给所述第一耳机模块或所述第二耳机模块;
其中,在所述控制模块根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生所述升压控制信号时,所述升压控制模块交替工作在第一阶段和第二阶段;在所述第一阶段,所述升压控制模块根据所述第一充电参数对所述充电电压进行升压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第一耳机模块;在所述第二阶段,所述升压控制模块根据所述第二充电参数对所述充电电压进行升压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第二耳机模块;在所述控制模块根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生所述降压控制信号时,所述降压控制模块交替工作在第一阶段和第二阶段;在所述第一阶段,所述降压控制模块根据所述第一充电参数对所述充电电压进行降压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第一耳机模块;在所述第二阶段,所述降压控制模块根据所述第二充电参数对所述充电电压进行降压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第二耳机模块;所述电源模块包括电感;所述电感用于根据所述充电电压进行储能;所述降压控制模块包括降压控制单元以及第一控制晶体管;所述第一控制晶体管用于建立所述电感的放电路径,且在所述第一阶段和所述第二阶段之间进行切换之前将所述电感上的电流降低为零。
本发明还提供了一种充电装置,可与耳机装置进行通信,并接收耳机装置中第一耳机模块的第一充电参数以及第二耳机模块的第二充电参数;所述充电装置包括电源模块以及电压调控电路;所述电压调控电路根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数对所述电源模块提供的充电电压进行调整;所述电压调控电路包括:
第一通信模块,用于接收所述第一充电参数以及所述第二充电参数;
控制模块,用于根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生升压控制信号或降压控制信号;
升压控制模块,与所述控制模块电性连接,用于根据所述升压控制信号对所述充电电压进行升压;
降压控制模块,与所述控制模块电性连接,用于根据所述降压控制信号对所述充电电压进行降压;
其中,在所述控制模块根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生所述升压控制信号时,所述升压控制模块交替工作在第一阶段和第二阶段;在所述第一阶段,所述升压控制模块根据所述第一充电参数对所述充电电压进行升压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第一耳机模块;在所述第二阶段,所述升压控制模块根据所述第二充电参数对所述充电电压进行升压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第二耳机模块;在所述控制模块根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生所述降压控制信号时,所述降压控制模块交替工作在第一阶段和第二阶段;在所述第一阶段,所述降压控制模块根据所述第一充电参数对所述充电电压进行降压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第一耳机模块;在所述第二阶段,所述降压控制模块根据所述第二充电参数对所述充电电压进行降压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第二耳机模块;所述电源模块包括电感;所述电感用于根据所述充电电压进行储能;所述降压控制模块包括降压控制单元以及第一控制晶体管;所述第一控制晶体管用于建立所述电感的放电路径,且在所述第一阶段和所述第二阶段之间进行切换之前将所述电感上的电流降低为零。
上述电压调控电路以及充电装置,设置独立的充电路径对所述第一耳机模块和所述第二耳机模块进行充电,实现不同通道的耳机之间采用独立充电路径,可根据每个耳机的电池电压对充电电压进行不同程度的调整,进而降低了在充电过程中的电量损耗,并提高能源转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明较佳实施方式的充电系统的模块示意图。
图2为图1中所述充电装置的电路示意图。
图3为图2中所述控制晶体管的受控端、所述第一控制晶体管的受控端、所述第一晶体管的受控端、所述第二晶体管的受控端、所述第一晶体管内的电流以及所述电感上的电流的波形示意图。
图4为图2中所述第二控制晶体管的受控端、所述第二晶体管的受控端、所述第二晶体管的受控端、所述第一晶体管内的电流以及所述电感上的电流波形示意图。
主要元件符号说明
充电系统 1
充电装置 100
耳机装置 200
电压调控电路 300
电源模块 101
第一通信模块 102
控制模块 103
降压控制模块 104
升压控制模块 105
开关模块 106
受控模块 107
第一输出模块 108
第二输出模块 109
第一检测模块 110
第二检测模块 111
电源单元 1011
供电端 V1
第一电容 C1
开关晶体管 Q5
电感 L
第一控制晶体管 Q6
降压控制单元 1041
第二控制晶体管 Q7
升压控制单元 1051
第一输出控制引脚 VOUT_L1
第二输出控制引脚 VOUT_R1
第三输出控制引脚 VOUT_L2
第四输出控制引脚 VOUT_R2
第一开关单元 1061
第一开关 SW1
第二开关 SW2
第一晶体管 Q1
第二开关单元 1062
第三开关 SW3
第四开关 SW4
第二晶体管 Q2
第三晶体管 Q3
第二电容 C2
第四晶体管 Q4
第三电容 C3
第一比较器 1101
第二比较器 1111
第五开关 SW5
第六开关 SW6
第一耳机模块 210
第二耳机模块 220
第二通信模块 230
第七开关 SW7
第八开关 SW8
第九开关 SW9
第十开关 SW10
第五晶体管 Q8
第六晶体管 Q9
第一电池 211
第二电池 221
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面将结合附图对本发明的电压调控电路以及充电装置的具体实施方式进行说明。
请参阅图1,其为充电系统1的模块示意图。所述充电系统1包括充电装置100以及耳机装置200。所述耳机装置200可收容于所述充电装置100内,且与所述充电装置100电性连接。所述充电装置100还可与所述耳机装置200之间进行无线通信,以将充电参数提供给所述充电装置100。在本发明的至少一个实施方式中,所述充电装置100可以为充电仓或充电盒。在本发明的至少一个实施方式中,所述充电参数可包括电池编码、电池电压以及充电电流。在其他实施方式中,所述充电参数还可根据需求调整,并不以此为限。所述耳机装置200包括第一耳机模块210以及第二耳机模块220。在本发明的至少一个实施方式中,所述第一耳机模块210为左耳机模块,所述第二耳机模块220为右耳机模块。
所述充电装置100包括电源模块101、第一通信模块102、控制模块103、降压控制模块104、升压控制模块105、开关模块106、受控模块107、第一输出模块108、第二输出模块109、第一检测模块110以及第二检测模块111。其中,所述控制模块103、所述降压控制模块104、所述升压控制模块105、所述开关模块106、所述受控模块107、所述第一输出模块108、所述第二输出模块109、所述第一检测模块110以及所述第二检测模块111构成电压调控电路300。进一步地,在需要对所述电源模块101提供的充电电压进行降压时,所述电源模块101、所述降压控制模块104、所述开关模块106以及所述受控模块107构成降压输出路径。在需要对所述电源模块101的所述充电电压进行升压时,所述电源模块101、所述升压控制模块105、所述开关模块106以及所述受控模块107构成升压输出路径。
请一并参阅图2,其为所述充电装置100的电路示意图。所述电源模块101与所述降压控制模块104、所述升压控制模块105以及所述开关模块106电性连接。所述电源模块101用于提供充电电压。所述电源模块101包括电源单元1011、开关晶体管Q5以及电感L。所述电源单元1011包括供电端V1以及第一电容C1。所述供电端V1用于提供所述充电电压。所述第一电容C1的一端与所述供电端V1电性连接,另一端接地。所述第一电容C1用于对所述供电端V1提供的所述充电电压进行滤波。在所述充电电压需要进行升压时,所述开关晶体管Q5受所述降压控制模块104控制下间歇性导通;在所述充电电压需要进行降压时,所述开关晶体管Q5在所述降压控制模块104的控制下维持导通。所述开关晶体管Q5的控制端与所述降压控制模块104电性连接,所述开关晶体管Q5的第一连接端与所述供电端V1电性连接。所述开关晶体管Q5的第二连接端通过所述电感L与所述升压控制模块105以及所述开关模块106电性连接。所述电感L用于将存储的电能提供给所述受控模块107。在本发明的至少一个实施方式中,所述开关晶体管Q5为P型场效应晶体管;所述控制端为栅极,所述第一连接端为漏极,第二连接端为源极。
请一并参阅图1及图2,所述第一通信模块102与所述控制模块103、所述第一输出模块108以及所述第二输出模块109电性连接。所述第一通信模块102用于与所述第二通信模块230进行通信。所述第一通信模块102接收所述第二通信模块230发送的充电参数并提供给所述控制模块103。所述第一通信模块102包括通信单元1021、第五开关SW5以及第六开关SW6。其中,所述第五开关SW5的一端与所述第一输出模块108电性连接,另一端与所述通信单元1021电性连接。所述第六开关SW6的一端与所述第二输出模块109电性连接,另一端与所述通信单元1021电性连接。所述通信单元1021还与所述控制模块103电性连接。
所述控制模块103与根据所述充电参数识别所述第一耳机模块210以及所述第二耳机模块220的电压调整方式,并根据识别到的所述第一耳机模块210以及所述第二耳机模块220的电压调整方式输出对应的降压控制信号给所述降压控制模块104或输出对应的升压控制信号给所述升压控制模块105。在根据所述充电参数识别到所述第一耳机模块210的电池电压小于所述充电电压时,所述控制模块103输出对应的降压控制信号给所述降压控制模块104,以利用降压后的所述充电电压对所述第一耳机模块210进行充电。在根据所述充电参数识别到所述第一耳机模块210的电池电压大于所述充电电压时,所述控制模块103输出对应的升压控制信号给所述升压控制模块105,以利用升压后的所述充电电压对所述第一耳机模块210进行充电。
所述降压控制模块104与所述电源模块101、所述开关模块106、所述第一输出模块108、所述第二输出模块109、所述第一检测模块110以及所述第二检测模块111电性连接。所述降压控制模块104用于根据所述降压控制信号将所述充电电压进行降压后输出给所述开关模块106。
所述降压控制模块104进一步地通过所述开关模块106输出降压后的所述充电电压给所述受控模块107,且控制所述第一输出模块108和所述第二输出模块109交替导通。
所述降压控制模块104进一步地接收所述第一检测模块110的第一反馈信号,并根据所述第一反馈信号对所述充电电压的降压幅度进行调整。在所述第一反馈信号有效时,所述降压控制模块104降低所述充电电压的降压幅度;在所述第一反馈信号无效时,所述降压控制模块104维持所述充电电压。
请一并参阅图1及图2,所述降压控制模块104包括降压控制单元1041以及第一控制晶体管Q6。所述降压控制单元1041与所述开关模块106、所述第一输出模块108、所述第二输出模块109、所述第一检测模块110以及所述第二检测模块111电性连接。所述降压控制单元1041的第一输出控制引脚VOUT_L1与所述开关模块106电性连接,所述降压控制单元1041的第二输出控制引脚VOUT_R1与所述开关模块106电性连接。所述第一控制晶体管Q6用于构建放电路径,以降低所述电感L的电感电流。所述第一控制晶体管Q6的控制端与所述降压控制单元1041电性连接,所述第一控制晶体管Q6的第一连接端与所述电源模块101电性连接,所述第一控制晶体管Q6的第二连接端接地。在本发明的至少一个实施方式中,所述第一控制晶体管Q6为N型场效应晶体管,所述控制端为栅极,所述第一连接端为漏极,所述第二连接端为源极。
所述升压控制模块105与所述电源模块101、所述开关模块106、所述第一输出模块108、所述第二输出模块109、所述第一检测模块110以及所述第二检测模块111电性连接。所述升压控制模块105用于根据所述升压控制信号将所述充电电压进行升压后输出给所述开关模块106。
所述升压控制模块105进一步地控制所述开关模块106输出升压后的所述充电电压给所述受控模块107,且控制所述第一输出模块108和所述第二输出模块109交替导通。
所述升压控制模块105进一步地接收所述第二检测模块111的第二反馈信号,并根据所述第二反馈信号调整所述充电电压的升压幅度。在所述第二反馈信号有效时,所述升压控制模块105降低所述充电电压的升压幅度;在所述第二反馈信号无效时,所述升压控制模块105维持所述充电电压。
请一并参阅图1及图2,所述升压控制模块105包括升压控制单元1051以及第二控制晶体管Q7。所述升压控制单元1051与所述开关模块106、所述第一输出模块108、所述第二输出模块109、所述第一检测模块110以及所述第二检测模块111电性连接。所述升压控制单元1051的第三输出控制引脚VOUT_L2与所述开关模块106电性连接,所述升压控制单元1051的第四输出控制引脚VOUT_R2与所述受控模块107电性连接。所述第二控制晶体管Q7用于构建放电路径,以降低所述电感L的电感电流。所述第二控制晶体管Q7的控制端与所述升压控制单元1051电性连接,所述第二控制晶体管Q7的第一连接端与所述电源模块101电性连接,所述第二控制晶体管Q7的第二连接端接地。在本发明的至少一个实施方式中,所述第二控制晶体管Q7为N型场效应晶体管,所述控制端为栅极,所述第一连接端为漏极,所述第二连接端为源极。
请一并参阅图1及图2,所述开关模块106电性连接在所述电源模块101以及所述受控模块107之间,且与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接。所述开关模块106可根据所述降压控制模块104或所述升压控制模块105的控制建立或断开所述电源模块101与所述受控模块107之间的电性连接。所述开关模块106包括第一开关单元1061和第二开关单元1062。所述第一开关单元1061包括第一开关SW1以及第二开关SW2。所述第一开关SW1的一端与所述降压控制模块104电性连接,另一端与所述受控模块107电性连接。所述第二开关SW2的一端与所述升压控制模块105电性连接,另一端与所述受控模块107电性连接。所述第二开关单元1062包括第三开关SW3以及第四开关SW4。所述第三开关SW3的一端与所述降压控制模块104电性连接,另一端与所述受控模块107电性连接。所述第四开关SW4的一端与所述升压控制模块105电性连接,另一端与所述受控模块107电性连接。
请一并参阅图1及图2,所述受控模块107的一端与所述开关模块106电性连接,另一端与所述第一输出模块108以及所述第二输出模块109电性连接。所述受控模块107可根据所述降压控制模块104或所述升压控制模块105输出的控制信号建立或断开所述电源模块101与所述第二输出模块109之间的电性连接。所述受控模块107包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第二电容C2以及第三电容C3。所述第一晶体管Q1的控制端与所述第一开关单元1061电性连接,所述第一晶体管Q1的第一连接端与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接,所述第一晶体管Q1的第二连接端与所述第一输出模块108电性连接。所述第二晶体管Q2的控制端与所述第二开关单元1062电性连接,所述第二晶体管Q2的第一连接端与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接。所述第二晶体管Q2的第二连接端与所述第二输出模块109电性连接。所述第二电容C2的一端与所述第一晶体管Q1的第二连接端电性连接,所述第二电容C2的另一端接地。所述第三电容C3的一端与所述第二晶体管Q2的第二连接端电性连接,所述第三电容C3的另一端接地。在本发明的至少一个实施方式中,所述第一晶体管Q1为P型场效应晶体管;所述第二晶体管Q2为P型场效应晶体管;所述控制端为栅极,所述第一连接端为漏极,所述第二连接端为源极。
请一并参阅图1及图2,所述第一输出模块108电性连接在所述受控模块107以及所述第一耳机模块210之间,且与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接。所述第一输出模块108用于在所述降压控制模块104或所述升压控制模块105的控制下将所述充电电压提供给所述第一耳机模块210。所述第一输出模块108包括第三晶体管Q3。所述第三晶体管Q3的控制端与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接,所述第三晶体管Q3的第一连接端与所述受控模块107电性连接,所述第三晶体管Q3的第二连接端与所述第一耳机模块210电性连接。在本发明的至少一个实施方式中,所述第三晶体管Q3为P型场效应晶体管;所述控制端为栅极,所述第一连接端为漏极,所述第二连接端为源极。
请一并参阅图1及图2,所述第二输出模块109电性连接在所述受控模块107以及所述第二耳机模块220之间,且与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接。所述第二输出模块109用于在所述降压控制模块104或所述升压控制模块105的控制下将所述充电电压提供给所述第二耳机模块220。所述第二输出模块109包括第四晶体管Q4。所述第四晶体管Q4的控制端与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接,所述第四晶体管Q4的第一连接端与所述受控模块107电性连接,所述第四晶体管Q4的第二连接端与所述第二耳机模块220电性连接。在本发明的至少一个实施方式中,所述第四晶体管Q4为P型场效应晶体管;所述控制端为栅极,所述第一连接端为漏极,所述第二连接端为源极。
请一并参阅图1及图2,所述第一检测模块110用于比较所述第一输出模块108的输入端和输出端的电流变化并根据比较结果输出第一反馈信号给所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105。所述第一检测模块110包括第一比较器1101。所述第一比较器1101的第一输入端与所述第三晶体管Q3的第一连接端电性连接,所述第一比较器1101的第二输入端与所述第三晶体管Q3的第二连接端电性连接。所述第一比较器1101的输出端与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接。在所述第一开关单元1061的输出电流大于所述第一输出模块108的输出电流时,识别充电电流过高,所述第一反馈信号处于有效状态,使得所述降压控制模块104或所述升压控制模块105可降低所述充电电压的调整幅度,以降低所述充电电流。在所述第一开关单元1061的输出电流小于所述第一输出模块108的输出电流时,识别充电电流过低,所述第一反馈信号处于无效状态,使得所述降压控制模块104或所述升压控制模块105维持所述充电电压。在本发明的至少一个实施方式中,所述第一反馈信号为高电平有效。
请一并参阅图1及图2,所述第二检测模块111用于比较所述第二输出模块109的输入端和输出端的电流变化并根据比较结果输出第二反馈信号给所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105。所述第二检测模块111包括第二比较器1111。所述第二比较器1111的第一输入端与所述第四晶体管Q4的第一连接端电性连接,所述第二比较器1111的第二输入端与所述第四晶体管Q4的第二连接端电性连接。所述第二比较器1111的输出端与所述降压控制模块104以及所述升压控制模块105电性连接。在所述受控模块107的输出电流大于所述第二输出模块109的输出电流时,识别充电电流过高,所述第二反馈信号处于有效状态,使得所述降压控制模块104或所述升压控制模块105可降低对所述充电电压的调整幅度,以降低所述充电电流。在所述受控模块107的输出电流小于所述第二输出模块109的输出电流时,识别充电电流过低,所述第二反馈信号处于无效状态,使得所述降压控制模块104或所述升压控制模块105维持所述充电电压。在本发明的至少一个实施方式中,所述第二反馈信号为高电平有效。
所述耳机装置200可以包括第一耳机模块210、第二耳机模块220以及第二通信模块230。所述第二通信模块230在所述第一耳机模块210和/或所述第二耳机模块220收容在所述充电装置100内时采集所述第一耳机模块210和/或所述第二耳机模块220的所述充电参数提供给所述充电装置100。在本发明的至少一个实施方式中,所述第一耳机模块210为左耳机;所述第二耳机模块220为右耳机。
请一并参阅图1及图2,所述第一耳机模块210包括第七开关SW7、第八开关SW8、第五晶体管Q8以及第一电池211。其中,所述第一电池211对应有第一充电参数。所述第七开关SW7的一端与所述充电装置100电性连接,另一端通过所述第五晶体管Q8与所述第一电池211电性连接。所述第八开关SW8的一端与所述第二通信模块230电性连接,另一端通过所述第七开关SW7与所述第一电池211电性连接。所述第五晶体管Q8的第一连接端与所述第七开关SW7电性连接,所述第五晶体管Q8的第二连接端与所述第一电池211电性连接。在本发明的至少一个实施方式中,所述第五晶体管Q8为P型场效应晶体管;所述第一连接端为漏极,所述第二连接端为源极。
请一并参阅图1及图2,所述第二耳机模块220包括第九开关SW9、第十开关SW10、第六晶体管Q9以及第二电池221。其中,所述第二电池221对应有第二充电参数。所述第九开关SW9的一端与所述充电装置100电性连接,另一端通过所述第六晶体管Q9与所述第二电池221电性连接。所述第十开关SW10的一端与所述第二通信模块230电性连接,另一端通过所述第九开关SW9与所述第二电池221电性连接。所述第六晶体管Q9的第一连接端与所述第九开关SW9电性连接,所述第六晶体管Q9的第二连接端与所述第二电池221电性连接。在本发明的至少一个实施方式中,所述第六晶体管Q9为P型场效应晶体管;所述第一连接端为漏极,所述第二连接端为源极。
所述第二通信模块230与所述第一耳机模块210和所述第二耳机模块220电性连接。所述第二通信模块230用于采集所述第一耳机模块210的所述充电参数以及所述第二耳机模块220的所述第二充电参数,并将所述第一充电参数和所述第二充电参数发送给所述第二通信模块230进行通信。
所述电压调控电路300的具体工作原理如下:
在所述第一耳机模块210与所述充电装置100建立电性连接时,所述第七开关SW7、所述第八开关SW8以及所述第五晶体管Q8导通,使得所述第一电池211与所述第一输出模块108建立电性连接。在所述第二耳机模块220与所述充电装置100建立电性连接时,所述第九开关SW9、所述第十开关SW10以及所述第六晶体管Q9导通,使得所述第二电池221与所述第二输出模块109建立电性连接。所述第二通信模块230通过所述第八开关SW8获取所述第一电池211的所述充电参数,通过所述第十开关SW10获取所述第二电池221的所述充电参数,将所述第一电池211的所述充电参数以及所述第二电池221的所述充电参数发送给所述第一通信模块102。
请一并参阅图3,其为第一实施方式中所述开关晶体管Q5的控制端、所述第一控制晶体管Q6的控制端、所述第一晶体管Q1的控制端、所述第二晶体管Q2的控制端、所述第一晶体管Q1的电流以及所述电感L的电流的波形示意图。在本发明的第一实施方式中,在所述第一充电参数中,所述第一耳机模块210的电池电压为3.95伏特(V),所述充电电流为500毫安(mA);所述第二充电信息参数中,所述第二耳机模块220的电池电压为3.75V,所述充电电流为500mA。在所述第一耳机模块210与所述充电装置100建立电性连接时,所述第五开关SW5导通,所述第一通信模块102接收所述第一充电参数并发送给所述控制模块103。在所述第二耳机模块220与所述充电装置100建立电性连接时,所述第六开关SW6导通,所述第一通信模块102接收所述第二充电参数并发送给所述控制模块103。
当所述充电电压为4.2V时,所述供电段所述控制模块103根据所述第一充电参数判断所述第一耳机模块210的电压调整方式为降压模式,所述控制模块103输出所述降压控制信号给所述降压控制模块104,以使得所述电压调控电路300在对所述第一耳机模块210的充电电压进行调整时采用降压方式进行。当所述充电电压为4.2V时,所述控制模块103根据所述第二充电参数判断所述第二耳机模块220的电压调整方式为降压模式,所述控制模块103输出降压控制信号给所述降压控制模块104,以使得所述电压调控电路300在对所述第二耳机模块220的充电电压进行调整时采用降压方式进行。
所述电压调控电路300交替工作在第一阶段T1和第二阶段T2。在所述第一阶段T1,所述电压调控电路300用于根据所述第一耳机模块210的所述充电参数将所述充电电压进行降压,并对所述第一耳机模块210进行充电。在所述第二阶段T2,所述电压调控电路300用于根据所述第二耳机模块220的所述充电参数将所述充电电压进行降压,并对所述第二耳机模块220进行充电。在所述降压模式下,所述开关晶体管Q5根据所述降压控制模块104的控制信号间歇性导通。所述降压控制模块104控制所述第一晶体管Q1以及所述第二晶体管Q2交替导通,且控制所述第三晶体管Q3和所述第四晶体管Q4交替导通。具体地,在所述第一阶段T1,所述开关晶体管Q5先导通,所述降压控制模块104根据所述第一充电参数将所述充电电压进行降压,将降压后的所述充电电压直接通过处于导通状态的所述第一晶体管Q1且在所述第三晶体管Q3处于导通状态时输出给所述第一耳机模块210,以对所述第一耳机模块210进行充电。同时,所述电感L上的电感电流上升,以存储电能。在所述开关晶体管Q5截止后,所述第一控制晶体管Q6导通,使得所述电感L上的电感电流通过所述第一控制晶体管Q6放电,以避免在切换所述第一耳机模块210与所述第二耳机模块220进行充电时所述电压调控电路300内之间产生干扰。在所述第一阶段T1,所述第一晶体管Q1维持导通。在所述第二阶段T2,所述开关晶体管Q5先导通,所述升压控制模块105根据所述第一充电参数将所述充电电压进行降压。同时,在所述开关晶体管Q5导通时,所述电感L上的电感电流上升,以存储电能。在所述开关晶体管Q5截止后,所述第一控制晶体管Q6导通,使得所述电感L上的电感电流通过所述第一控制晶体管Q6放电,且在切换至所述第二阶段T2之前所述电感L上的电感电流降低为0,以避免在切换所述第一耳机模块210与所述第二耳机模块220进行充电时所述电压调控电路300内产生干扰。在所述第二阶段T2,所述第二晶体管Q2维持导通。
请一并参阅图4,其为第二实施方式中所述开关晶体管Q5的控制端、所述第二控制晶体管Q7的控制端、所述第一晶体管Q1的控制端、所述第二晶体管Q2的控制端、所述第一晶体管Q1的电流以及所述电感L的电流的波形示意图。在本发明的第二实施方式中,在所述第一充电参数中,所述充电电压为3.55V,所述充电电流为500mA;所述第二充电信息参数中,所述充电电压为3.15V,所述充电电流为500mA。当所述充电电压为3V时,所述供电段所述控制模块103根据所述第一充电参数判断所述第一耳机模块210的电压调整方式为升压模式,所述控制模块103输出所述升压控制信号给所述升压控制模块105,以使得所述电压调控电路300在对所述第一耳机模块210的充电电压进行调整时采用升压方式进行。当所述充电电压为3V时,所述控制模块103根据所述第二充电参数判断所述第二耳机模块220的电压调整方式为升压模式,所述控制模块103输出所述升压控制信号给所述升压控制模块105,以使得所述电压调控电路300在对所述第二耳机模块220的充电电压进行调整时采用升压方式进行。
所述电压调控电路300交替工作在第一阶段T1和第二阶段T2。在所述第一阶段T1,所述电压调控电路300用于根据所述第一耳机模块210的所述充电参数将所述充电电压进行升压,并对所述第一耳机模块210进行充电。在所述第二阶段T2,所述电压调控电路300用于根据所述第二耳机模块220的所述充电参数将所述充电电压进行升压,并对所述第二耳机模块220进行充电。在所述升压模式下,所述降压控制模块104控制所述开关晶体管Q5一直维持导通。所述升压控制模块105控制所述第一晶体管Q1以及所述第二晶体管Q2交替导通,且控制所述第三晶体管Q3和所述第四晶体管Q4交替导通。具体地,在所述第一阶段T1,所述开关晶体管Q5维持导通,所述升压控制模块105根据所述第一充电参数将所述充电电压进行升压,将升压后的所述充电电压在所述第一晶体管Q1处于导通状态且所述第三晶体管Q3处于导通状态时输出给所述第一耳机模块210,以对所述第一耳机模块210进行充电。同时,所述电感L上的电感电流上升,以存储电能。在所述开关晶体管Q5截止后,所述第二控制晶体管Q7导通,使得所述电感L上的电感电流通过所述第二控制晶体管Q7放电,且在切换至所述第二阶段T2之前所述电感L上的电感电流降低为0,以避免在切换所述第一耳机模块210与所述第二耳机模块220进行充电时所述电压调控电路300内产生干扰。在所述第一阶段T1,在所述第二控制晶体管Q7由截止状态切换为导通状态时所述第一晶体管Q1由导通状态切换为截止状态,所述第二晶体管Q2维持在导通状态,且所述第四晶体管Q4维持截止,以避免所述充电电压提供给所述第二耳机模块220。在所述第二阶段T2,所述开关晶体管Q5维持导通,所述降压控制模块104根据所述第二充电参数对所述充电电压进行升压,将升压后的所述充电电压在所述第二晶体管Q2处于导通状态且所述第四晶体管Q4处于导通状态时输出给所述第二耳机模块220,以对所述第二耳机模块220进行充电。同时,在所述开关晶体管Q5导通时,所述电感L上的电感电流上升,以存储电能。在所述开关晶体管Q5截止后,所述第二控制晶体管Q7导通,使得所述电感L上的电感电流通过所述第二控制晶体管Q7放电,且在切换至所述第一阶段T1之前所述电感L上的电感电流降低为0,以避免在切换所述第一耳机模块210与所述第二耳机模块220进行充电时所述电压调控电路300内产生干扰。在所述第一阶段T2,在所述第二控制晶体管Q7由所述截止状态切换为导通状态时所述第二晶体管Q2由所述导通状态切换为截止状态,所述第一晶体管Q1维持在导通状态,且所述第三晶体管Q3维持截止,以避免所述充电电压提供给所述第一耳机模块210。
上述所述电压调控电路300以及所述充电装置100,设置所述第一输出模块108对所述第一耳机模块210进行充电,并设置所述第二输出模块109对所述第二耳机模块220进行充电,实现不同的耳机之间采用独立充电路径,可根据每个耳机的电池电压对所述充电电压进行不同程度的调整,进而降低了在充电过程中的电量损耗,并提高能源转换效率。同时,由于通过设置所述第一检测模块110以及所述第二检测模块111,对充电电流进行检测并反馈给所述降压控制模块104或所述升压控制模块105,可使得所述充电装置100直接监测充电效果,进而使得所述耳机装置200内不需要设置集成线性充电电路,以减少所述耳机装置200内的能量消耗以及元件数量,并可降低所述耳机装置200的生成成本。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种电压调控电路,根据耳机装置中第一耳机模块的第一充电参数以及第二耳机模块的第二充电参数对电源模块提供的充电电压进行调整;其特征在于,所述电压调控电路包括:
第一通信模块,用于接收所述第一充电参数以及所述第二充电参数;
控制模块,用于根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生升压控制信号或降压控制信号;
升压控制模块,与所述控制模块电性连接,用于根据所述升压控制信号对所述充电电压进行升压;
降压控制模块,与所述控制模块电性连接,用于根据所述降压控制信号对所述充电电压进行降压;
开关模块,与所述电源模块、所述升压控制模块以及所述降压控制模块电性连接,用于输出调整后的所述充电电压;以及
受控模块,与所述开关模块、所述升压控制模块以及所述降压控制模块电性连接,用于在所述升压控制模块或所述降压控制模块的控制下将调整所述充电电压提供给所述第一耳机模块或所述第二耳机模块;
其中,在所述控制模块根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生所述升压控制信号时,所述升压控制模块交替工作在第一阶段和第二阶段;在所述第一阶段,所述升压控制模块根据所述第一充电参数对所述充电电压进行升压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第一耳机模块;在所述第二阶段,所述升压控制模块根据所述第二充电参数对所述充电电压进行升压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第二耳机模块;在所述控制模块根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数产生所述降压控制信号时,所述降压控制模块交替工作在第一阶段和第二阶段;在所述第一阶段,所述降压控制模块根据所述第一充电参数对所述充电电压进行降压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第一耳机模块;在所述第二阶段,所述降压控制模块根据所述第二充电参数对所述充电电压进行降压并通过所述开关模块以及所述受控模块提供给所述第二耳机模块;所述电源模块包括电感;所述电感用于根据所述充电电压进行储能;所述降压控制模块包括降压控制单元以及第一控制晶体管;所述第一控制晶体管用于建立所述电感的放电路径,且在所述第一阶段和所述第二阶段之间进行切换之前将所述电感上的电流降低为零。
2.如权利要求1所述的电压调控电路,其特征在于,所述第一控制晶体管的控制端与所述降压控制单元电性连接,所述第一控制晶体管的第一连接端与所述电源模块电性连接,所述第一控制晶体管的第二连接端接地。
3.如权利要求1所述的电压调控电路,其特征在于,所述升压控制模块包括升压控制单元以及第二控制晶体管;所述第二控制晶体管用于建立所述电感的放电路径,且在所述第一阶段和所述第二阶段之间进行切换之前将所述电感上的电流降低为零。
4.如权利要求3所述的电压调控电路,其特征在于,所述第二控制晶体管的控制端与所述升压控制单元电性连接,所述第二控制晶体管的第一连接端与所述电源模块电性连接,所述第二控制晶体管的第二连接端接地。
5.如权利要求1所述的电压调控电路,其特征在于,所述电压调控电路包括第一输出模块以及第二输出模块;所述第一输出模块用于与所述第一耳机模块电性连接,所述第二输出模块用于与所述第二耳机模块电性连接;所述开关模块包括第一开关单元以及第二开关单元;所述第一开关单元与所述第一输出模块对应,所述第二开关单元与所述第二输出模块对应;所述受控模块的一端与所述第一开关单元以及所述第二开关单元电性连接,另一端与所述第一输出模块以及所述第二输出模块电性连接。
6.如权利要求5所述的电压调控电路,其特征在于,所述受控模块包括第一晶体管、第二晶体管、第二电容以及第三电容;所述第一晶体管的控制端与所述第一开关单元电性连接,所述第一晶体管的第一连接端与所述降压控制模块以及所述升压控制模块电性连接,所述第一晶体管的第二连接端与所述第一输出模块电性连接;所述第二晶体管的控制端与所述第二开关单元电性连接,所述第二晶体管的第一连接端与所述降压控制模块以及所述升压控制模块电性连接;所述第二晶体管的第二连接端与所述第二输出模块电性连接;所述第二电容的一端与所述第一晶体管的第二连接端电性连接,所述第二电容的另一端接地;所述第三电容的一端与所述第二晶体管的第二连接端电性连接,所述第三电容的另一端接地。
7.如权利要求5所述的电压调控电路,其特征在于,所述电压调控电路还包括第一检测模块;所述第一检测模块与所述第一输出模块、所述升压控制模块以及所述降压控制模块电性连接;所述第一检测模块用于检测所述第一输出模块的输入端和输出端的电流变化,并将比较结果提供给所述升压控制模块以及所述降压控制模块;所述升压控制模块和所述降压控制模块根据所述比较结果进一步调整所述充电电压的调整幅度;在所述第一输出模块的输入端的电流大于所述第一输出模块的输出端的电流时,所述升压控制模块或所述降压控制模块根据所述第一检测模块的比较结果降低所述充电电压的调整幅度。
8.如权利要求5所述的电压调控电路,其特征在于,所述电压调控电路还包括第二检测模块;所述第二检测模块与所述第二输出模块、所述升压控制模块以及所述降压控制模块电性连接;所述第二检测模块用于检测所述第二输出模块的输入端和输出端的电流变化,并将比较结果提供给所述升压控制模块以及所述降压控制模块;所述升压控制模块和所述降压控制模块根据所述比较结果进一步调整所述充电电压的调整幅度。
9.一种充电装置,可与耳机装置进行通信,并接收耳机装置中第一耳机模块的第一充电参数以及第二耳机模块的第二充电参数;所述充电装置包括电源模块以及电压调控电路;所述电压调控电路根据所述第一充电参数以及所述第二充电参数对所述电源模块提供的充电电压进行调整;所述电压调控电路采用权利要求1至8中任意一项的所述电压调控电路。
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