CN206135497U - 一种蓝牙耳机用充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种蓝牙耳机用充电电路，包括串联在充电器正负两端的限流电阻和稳压二极管，限流电阻和稳压二极管之间的抽头输出充电控制信号；还包括并联的第一和第二控制电路，第一控制电路包括第一开关电路和下拉电阻；第二控制电路包括并联的第二开关电路和高电平导通的开关元件，第二控制电路的输出端连接至充电电池的正极；充电控制信号控制第一开关电路的导通或断开和高电平导通的开关元件的导通或断开；第一开关电路的输出控制第二开关电路的导通或断开。实现在插入正常充电器或插入电压高于正常充电器输出的充电电压时，保持充电电池两端的电压都维持在正常充电电压，保证对蓝牙耳机的正常充电，延长蓝牙耳机的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电路设计技术领域，具体涉及一种蓝牙耳机用充电电路。
背景技术
目前，在许多电子产品例如蓝牙耳机中，经常使用配套的充电器进行充电，蓝牙耳机的充电电压一般为5V。如果充电器异常或用错充电器，输入至产品的电压很可能大于器件所承受的最大电压，导致蓝牙耳机损坏。为了解决此问题，目前，在蓝牙耳机中设置有如图1所示的过压保护电路，其中V1模拟充电器，Load模拟蓝牙耳机的充电电池。如图1所示，当充电器输出电压V1大于D1的击穿电压时，稳压二极管D1稳定三极管Q1的基极电压且稳定Load两端的电压，V1通过Q1为Load提供充电电流。但是当插入正常的充电器，输出电压为5V时，Q1没有反向击穿，此时Q1导通，V1通过Q1直接对Load供电，由于Q1的PN结之间存在约为0.7V的压降，在考虑电路中其他电压损耗的情况下，Load两端电压有可能小于4.2V，导致无法正常给电池充电。因此，需要设计一种电路，在插入正常充电器时，蓝牙耳机的充电电压直接来源于充电器；当插入电压高于正常充电器输出的充电电压时，将蓝牙耳机充电端的电压钳位在正常充电器输出的充电电压，为蓝牙耳机提供正常充电，防止蓝牙耳机受到损坏。
实用新型内容
本实用新型提供一种蓝牙耳机用充电电路，通过改变流过蓝牙耳机的电流路径，改变提供给蓝牙耳机的充电电池两端的电压，实现在插入正常充电器时，蓝牙耳机的充电电压直接来源于充电器，当插入电压高于正常充电器输出的充电电压时，将蓝牙耳机充电端的电压钳位在正常充电器输出的充电电压，实现对蓝牙耳机的正常充电，延长蓝牙耳机的使用寿命；该电路简单易实现，降低维护成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案予以解决：
一种蓝牙耳机用充电电路，其设置在蓝牙耳机的充电电池和充电器之间，其特征在于，包括充电信号输出电路和充电控制电路；充电信号输出电路包括串联在充电器正负两端的限流电阻和稳压二极管，限流电阻和稳压二极管之间的抽头输出充电控制信号；充电控制电路与充电信号输出电路并联；充电控制电路包括并联的第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路包括第一开关电路和连接至第一开关电路输出端的下拉电阻；第二控制电路包括并联的第二开关电路和高电平导通的开关元件，第二控制电路的输出端连接至充电电池的正极；充电控制信号控制第一开关电路的导通或断开以及高电平导通的开关元件的导通或断开；第一开关电路的输出控制第二开关电路的导通或断开。
进一步地，所述第一开关电路为第一PMOS管，第二开关电路为第二PMOS管，第一PMOS管的栅极与充电控制信号相连，源极与充电器的正极相连，漏极通过下拉电阻接地；第二PMOS管的栅极与第一PMOS管的漏极相连，源极与充电器的正极相连，漏极与充电电池的正极相连。
进一步地，高电平导通的开关元件为NPN三极管，其基极与充电控制信号相连，集电极与充电器的正极相连，发射极与充电电池的正极相连。
稳压二极管的击穿电压为5.4V。
与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：充电器输出电压变化导致限流电阻的电压和稳压二极管的电压变化，从而改变限流电阻和稳压二极管之间抽头处的充电控制信号，充电控制信号控制第一开关电路的导通或断开，且第一开关电路的输出控制第二开关电路的导通或断开，进而改变流过蓝牙耳机的充电电池的电流路径，并且改变充电电池两端的电压，实现在插入正常充电器时，蓝牙耳机的充电电压直接来源于充电器，当插入电压高于正常充电器输出的充电电压时，将蓝牙耳机充电端的电压钳位在正常充电器输出的充电电压，实现对蓝牙耳机的正常充电，延长蓝牙耳机的充电电池的使用寿命；该电路简单易实现，降低维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
图1为现有技术中过压保护电路的电路原理图；
图2为本实用新型的蓝牙耳机用充电电路的电路原理图；
图3为在V1为正常充电器的充电电压时的图2的等效电路图一；
图4为在V1大于正常充电器的充电电压时的图2的等效电路图二。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图2所示，本实施例涉及一种蓝牙耳机用充电电路，其设置在蓝牙耳机的充电电池Load和充电器V1之间，包括充电信号输出电路1和充电控制电路2；充电信号输出电路1包括串联在充电器V1正负两端的限流电阻R1和稳压二极管D1，限流电阻R1和稳压二极管D1之间的抽头输出充电控制信号；充电控制电路2与充电信号输出电路1并联；充电控制电路3包括并联的第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路包括第一开关电路Q2和连接至第一开关电路Q2输出端的下拉电阻R3，充电控制信号控制第一开关电路Q2的导通或断开；第二控制电路包括并联的第二开关电路Q3和高电平导通的开关元件Q1，第二控制电路的输出端连接至充电电池Load的正极；第一开关电路Q2的输出控制第二开关电路Q3的导通或断开，充电控制信号控制高电平导通的开关元件Q1的导通或断开。
具体地，如图2所示，在本实施例中，第一开关电路Q2和第二开关电路Q3均为PMOS管，Q2的栅极与充电控制信号相连，源极与充电器V1的正极相连，漏极通过下拉电阻R3接地；Q3的栅极与Q2的漏极相连，源极与充电器V1的正极相连，漏极与充电电池Load的正极相连，其中Load的负极接地。高电平导通的开关元件Q1为NPN三极管，其栅极与充电控制信号相连，集电极与充电器V1的正极相连，发射极连接充电电池Load的正极。当然，第一开关电路和第二开关电路也均可以为能够实现本实施例功能的模拟开关。
图3为V1=5V时的图2的等效电路图；图4为在V1>5V时的图2的等效电路图。假设在本实施例中，稳压二极管D1的击穿电压为5.4V。如图2所示，在V1为正常充电器的充电电压5V时，D1未击穿，V1几乎全部落在D1上，因此充电控制信号为5V，且R1两端电压几乎为零，Q2的Vgs=0V，因此Q2关断，进而Q3的Vgs=-5V，Q3导通，Q1的基极电压和发射极电压均为5V，Q1不导通，V1直接对Load进行供电，参见图3所示。在V1为高于正常充电电压的充电电压时，假设V1=6.4V，D1被击穿，充电控制信号为5.4V，Q1基极电压稳定为5.4V，R1两端电压为1V，Q2导通，进而Q3关断，Q1导通且Q1工作在放大区，Q1发射极电压等于Load两端的充电电压且均等于5.4V-Vbe （在Q1处于导通状态时，Vbe等于PN结的导通电压，硅二极管是0.5V至0.7V左右，锗二极管是0.3V至0.5V左右），根据选择三极管Q1类型的不同，Load两端的充电电压约为5V，其充电电流由V1通过Q1供应，参见图4所示。
本实施例中，V1的最高耐压为30V，输出电流可以达到200mA，满足大多蓝牙耳机的需求。可以通过更换不同型号的稳压二极管D1，实现不同的稳压需求，也可以更换不同型号的MOS管和三极管来满足不同最高耐压的需求。
本实施例蓝牙耳机用充电电路，V1电压不同，导致限流电阻R1上电压和D1上的电压就不同，R1和D1之间抽头处的充电控制信号就不同，充电控制信号用于控制Q2的导通或断开，Q2控制Q3的导通或断开，改变流过Load的电流路径，并且改变Load两端的电压，实现在V1=5V时，Load的电压直接来源于V1，当V1>5V时，将蓝牙耳机充电端的电压钳位在5V，实现对充电电池Load的正常充电，延长充电电池Load的使用寿命；该充电电路简单易实现，降低维护成本。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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例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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种蓝牙耳机用充电电路，其设置在蓝牙耳机的充电电池和充电器之间，其特征在于，包括充电信号输出电路和充电控制电路；充电信号输出电路包括串联在充电器正负两端的限流电阻和稳压二极管，限流电阻和稳压二极管之间的抽头输出充电控制信号；充电控制电路与充电信号输出电路并联；充电控制电路包括并联的第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路包括第一开关电路和连接至第一开关电路输出端的下拉电阻；第二控制电路包括并联的第二开关电路和高电平导通的开关元件，第二控制电路的输出端连接至充电电池的正极；充电控制信号控制第一开关电路的导通或断开以及高电平导通的开关元件的导通或断开；第一开关电路的输出控制第二开关电路的导通或断开。
2.根据权利要求1所述的蓝牙耳机用充电电路，其特征在于，所述第一开关电路为第一PMOS管，第二开关电路为第二PMOS管，第一PMOS管的栅极与充电控制信号相连，源极与充电器的正极相连，漏极通过下拉电阻接地；第二PMOS管的栅极与第一PMOS管的漏极相连，源极与充电器的正极相连，漏极与充电电池的正极相连。
3.根据权利要求1或2所述的蓝牙耳机用充电电路，其特征在于，高电平导通的开关元件为NPN三极管，其基极与充电控制信号相连，集电极与充电器的正极相连，发射极与充电电池的正极相连。
4.根据权利要求1或2所述的蓝牙耳机用充电电路，其特征在于，稳压二极管的击穿电压为5.4V。
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|---|---|---|---|---|
| CN108429298A (zh) * | 2017-08-22 | 2018-08-21 | 索思（苏州）医疗科技有限公司 | 一种应用于穿戴式医疗器械之上的mos开关线路 |
| CN110492554A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-22 | 华为技术有限公司 | 调整控制电路、蓝牙耳机、充电盒与充电系统 |
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