CN117330999A - 用于检测设备插拔的电路及相关电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种用于检测设备插拔的电路及相关电子设备，所述用于检测设备插拔的电路包括：放电输出电路、至少一个插拔检测电路模块以及与至少一个插拔检测电路模块配套的至少一个输出通道；其中，该放电输出电路与至少一个插拔检测电路模块的一端连接，该至少一个插拔检测电路模块的另一端与其配套的至少一个输出通道连接，该至少一个输出通道连接外部的至少一个子设备的电源端。其中，本申请提供的技术方案具有灵敏度高及输出电平稳定的优点。

Description

用于检测设备插拔的电路及相关电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备领域，具体涉及一种用于检测设备插拔的电路及相关电子设备。
背景技术
现在市场上有大量配备补电仓的电子设备(如真无线耳机TWS(Ture WirelessStereo)或领夹无线麦克风)，在该系统中补电仓通过外部电源给自身电池充电，从自身电池升压输出给子设备充电；补电仓没有给子设备充电时处于低功耗状态，所以需要检测到子设备插拔信号，用于触发给子设备充电或其他动作，子设备补电完成后需要降低补电仓的自耗电，即补电仓停止升压输出，转为稳定的电压信号给子设备。现有的补点仓的电子设备对子设备的插拔检测的灵敏度较低，影响了用户体验度。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于检测设备插拔的电路及相关电子设备，可以提高子设备插拔检测的灵敏度，提高用户体验度。
第一方面，本发明实施例提供一种检测设备插拔的电路，所述电路包括：放电输出电路、至少一个插拔检测电路模块以及与至少一个插拔检测电路模块配套的至少一个输出通道；
其中，该放电输出电路与至少一个插拔检测电路模块的一端连接，该至少一个插拔检测电路模块的另一端与其配套的至少一个输出通道连接，该至少一个输出通道连接外部的至少一个子设备的电源端。
本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述检测设备插拔的电路实施本发明实施例，具有如下有益效果：
可以看出，在如图2所示的电路结构中，由于高电位输出电路的驱动能力非常弱，所以插入的设备输入阻抗非常大时，也能够把电路输出的电平拉低，即具有超高的灵敏度，且耗电非常低；并由于低电位输出电路具有防倒灌功能，这保证了高电位输出电路的上拉不会因低电位输出电路漏电拉低而引起误触发，而低电位输出电路的驱动能力很强，所以有设备插入后仍然能够把输出电平维持住，使得设备双方都能检测到插入状态，从而提高插拔的灵敏度及输出电平稳定，提高用户体验度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种检测设备插拔的电路示意图；
图2是本申请提供的另一种检测设备插拔的电路示意图；
图3是本申请提供的又一种检测设备插拔的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结果或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1，图1为一种补电仓检测子设备插拔的电路示意图，如图1所示，该电路具体可以包括：比较器U1、电压源(+5V)、电流源I0、比较电压Vref；其中，
比较器U1的输出端为子设备检测的输出电平DET，比较器U1的正向输入端连接比较电压Vref；比较器U1的负向输入端连接补点仓输出引脚Vout，输出引脚Vout还与电流源I0以及电压源连接，该输出引脚Vout还与外部子设备的电源端连接。
参阅如图1所示的电路的检测插拔原理如下：
一个上拉为VBAT的电流源I0，电流源I0驱动能力很弱，没有子设备(例如耳机)插入补点仓时，Vout维持高电平，子设备插入补点仓时，Vout电平被拉低，通过比较器U1来判断Vout与比较电压Vref的大小，进而比较器U1通过Vout高低电平变化来检测设备插入和拔出。
如图1所示的电路结构中，电流源I0的驱动能力太弱时，子设备插入补电仓后Vout电平无法维持在一个较高电平，即子设备无法检测到已被插入。当加强电流源I0的驱动，而子设备的输入阻抗很大时，则无法把Vout电平拉低，此时补电仓也无法检测到子设备插入；此时把子设备输出阻抗减小，可把Vout电平拉低以便触发插入，但也增加了这个如图1所示的电路结构的耗电，且需调整子设备输出阻抗让Vout电平维持在子设备能检测到在仓的需求电平，调试上很不灵活，该技术无法很好地在灵敏度与功耗之间平衡，且为兼容多种子设备整个电路需要有很大调整余量。
参阅图2，图2为本申请提供的补电仓检测子设备插拔的电路示意图，如图2所示，该补电仓检测子设备插拔的电路具体可以包括：
放电输出电路、至少一个插拔检测电路模块以及与至少一个插拔检测电路模块配套的至少一个输出通道，其中，该放电输出电路与至少一个插拔检测电路模块的一端连接，该至少一个插拔检测电路模块的另一端与其配套的至少一个输出通道连接，该至少一个输出通道连接外部的至少一个子设备的电源端。
示例的，若至少一个插拔检测电路模块为2个或2个以上，则2个或2个以上的插拔检测电路模块之间并联连接。
如图2所示，本申请的提出一种多路设备插拔检测电路系统结构，每一路检测电路都具有相同的电路设计，以一路电路为例做说明，其包括：通路开关、高电位输出电路、低电位输出电路、信号检测电路，其中：
通路开关：作用是断开放电输出电路供电给子设备的路径，切换到插拔检测状态。
高电位输出电路：作用是提供一个高电位的弱驱动上拉。
低电位输出电路：作用是提供一个低电位的强驱动上拉，并具有防倒灌功能。
需要说明的是，这里的高电位输出电路可以为电压高于低电位输出电路的电流源，同理，低电位输出电路为电压低于高电位输出电路的电流源。
信号检测电路：作用是检测输出通道上的电平变化。
如图2所示的电路的子设备插入检测原理如下：
1、先把通路开关断开，让系统处于插拔检测状态，开启高电位输出电路、低电位输出电路及信号检测电路。子设备未插入时，由于高电位输出电路的上拉存在，则信号检测电路检测到输出通道电平高于阈值，信号检测电路发出处于子设备拔出状态信号。
2、当子设备插入时，因为高电位输出电路的驱动非常弱，输出通道的电平被拉低，信号检测电路马上检测到输出通道电平低于阈值，信号检测电路发出处于子设备插入状态信号；当输出通道电平继续被拉低，低电位输出电路开始提供强驱动上拉，把输出通道电平稳住，则此时子设备能检测到其输入端有一个稳定的电平，即子设备检测到已被插入补电仓。
3、至此补电仓检测到子设备入补电仓，补电仓转到检测子设备拔出工作状态，而子设备1也检测到已被插入补电仓。
如图2所示的电路的子设备拔出检测原理如下：
1、在发生插入事件后，输出通道的电平已被低电位输出电路稳住，信号检测电路已经检测到输出通道电平低于检测阈值。
2、当子设备拔出时，由于高电位输出电路的上拉存在，输出通道的电平被拉到高电位，此时信号检测电路马上检测到输出通道电平高于检测阈值，信号检测电路发出处于子设备拔出状态信号，此时子设备检测不到其输入端有电平，即子设备检测到已被拔出补电仓。
3、至此补电仓检测到子设备出补电仓，补电仓转到检测子设备插入工作状态，而子设备也检测到已被拔出补电仓。
在如图2所示的电路结构中，由于高电位输出电路的驱动能力非常弱，所以插入的设备输入阻抗非常大时，也能够把电路输出的电平拉低，即具有超高的灵敏度，且耗电非常低；并由于低电位输出电路具有防倒灌功能，这保证了高电位输出电路的上拉不会被低电位输出电路漏电拉低而引起误触发，而低电位输出电路的驱动能力很强，所以有设备插入后仍然能够把输出电平维持住，使得设备双方都能检测到插入状态。
示例的，上述放电输出电路具体可以为+5V电压源。
示例的，上述通路开关可以为开关S1。
示例的，上述低电位输出电路具体可以包括：低电位电流源Id1和开关管，其中，开关管的一端与输出通道连接，开关管的另一端连接低电位电流源Id1。示例的，上述开关管可以为二极管或类二极管。
示例的，上述高电位输出电路具体可以包括：高电位电流源Ia1。
示例的，上述信号检测电路具体可以包括：电压比较器U1。
示例的，上述高电位输出电路、低电位输出电路、通路开关、放电输出电路还可以采用其他的电路结构，本申请并不限定该高电位输出电路、低电位输出电路、通路开关、放电输出电路的具体结构，只需高电位输出电路、低电位输出电路、通路开关、放电输出电路的电路能够实现其对应的功能即可。
参阅图3，图3提供了又一种检测设备插拔的电路示意图，即多路设备插拔检测电路系统。
如图3所示，本发明提出多路设备插拔检测电路系统的一种电路实现，每一路检测都具有相同的电路设计，以一路电路做说明，其包括通路开关S1、电压比较器U1、电流源Ia1/Id1、类二极管电路D1、电压比较器U1，其中：
电流源Ia1就是高电位输出电路。
电流源Id1与类二极管电路D1就是低电位输出电路。
电压比较器U1就是信号检测电流。
下面说明检测原理：
子设备1充电与插拔检测状态切换：
1、需要使用插拔检测时，关闭S1，开启Ia1和Id1，进入插拔检测状态
2、需要给子设备1充电时，关闭Ia1和Id1，导通S1，即可输出5V给子设备充电。
插入检测：
1、关闭S1、开启Ia1和Id1，在未插入子设备1时，Vout1被电流源Id1上拉到电压为VBAT，检测信号VDET1输出为0。
2、插入子设备1时，由于电流源Id1电流非常小，全部电流流入子设备后Vout1电压远低于Vref1，检测信号VDET1输出为1。
3、当子设备1插入时，Vout1电压低于Vref1后，电流源Ia1提供一个较大电流，把Vout1电压箝位在Vd，子设备1检测到输入电压为Vd识别到被插入仓；实现双方都能检测到已入仓。
拔出检测：
1、在子设备1已插入仓状态，Vout1电压是Vd，拔出子设备1时，等效是负载电流移除，Vout1电压迅速抬升，在Vout1电压高于Vref1时，检测信号VDET1输出为0，最终Vout1稳定在VBAT电压。
2、子设备1拔出后，Vout1电压为VBAT，检测信号VDET1为0，补电仓识别到子设备1被拔出，子设备1离开补电仓后检测输入电压为0，也可检测到已被拔出仓。
本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述如图2或如图3所示的检测设备插拔的电路。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以接收其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种用于检测设备插拔的电路，其特征在于，所述用于检测设备插拔的电路包括：放电输出电路、至少一个插拔检测电路模块以及与至少一个插拔检测电路模块配套的至少一个输出通道；
其中，该放电输出电路与至少一个插拔检测电路模块的一端连接，该至少一个插拔检测电路模块的另一端与其配套的至少一个输出通道连接，该至少一个输出通道连接外部的至少一个子设备的电源端。
2.根据权利要求1所述的用于检测设备插拔的电路，其特征在于，若至少一个插拔检测电路模块为2个或2个以上，则2个或2个以上的插拔检测电路模块之间并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于检测设备插拔的电路，其特征在于，所述插拔检测电路模块包括：通路开关、高电位输出电路、低电位输出电路和信号检测电路；
其中，所述通路开关的一端连接放电输出电路的输出端，所述通路开关的另一端连接输出通道，高电位输出电路的输出端以及低电位输出电路的输出端均连接所述输出通道；
所述通路开关，用于闭合或断开放电输出电路供电给子设备的路径；
所述高电位输出电路，用于提供一个高电位的弱驱动上拉；
所述低电位输出电路，用于提供一个低电位的强驱动上拉，并具有防倒灌功能；
信号检测电路，用于测输出通道上的电平变化。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的用于检测设备插拔的电路，其特征在于，放电输出电路具体为+5V电压源。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的检测设备插拔的电路，其特征在于，
所述低电位输出电路具体包括：低电位电流源Id1和开关管，其中，开关管的一端与输出通道连接，开关管的另一端连接低电位电流源Id1。
6.根据权利要求5所述的用于检测设备插拔的电路，其特征在于，所述开关管为二极管或类二极管。
7.根据权利要求3所述的用于检测设备插拔的电路，其特征在于，所述高电位输出电路具体包括：高电位电流源Ia1。
8.根据权利要求3所述的用于检测设备插拔的电路，其特征在于，所述信号检测电路具体包括：电压比较器U1。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-8任意一项所述的用于检测设备插拔的电路。
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