CN208384454U - 电源功耗控制电路及可穿戴电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电源功耗控制电路及可穿戴电子设备，该电源功耗控制电路包括：电源处理电路，电源处理电路的输出端与用电负载的电源端连接，电源处理电路被配置为，给用电负载提供工作电压；主控制器，主控制器的检测端与用电负载连接，主控制器的控制端与电源处理电路的受控端连接，主控制器被配置为，在接收到用电负载的电流反馈信号表示用电负载处于未工作状态时，输出停机控制信号，以控制电源处理电路停止工作。本实用新型通过减少电源处理电路的待机功耗，实现了降低可穿戴电子设备的功耗，提高了可穿戴电子设备的续航能力。

Description

电源功耗控制电路及可穿戴电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种电源功耗控制电路及可穿戴电子设备。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的智能穿戴类产品被消费者所使用，用户对于穿戴类产品的功耗和续航时间有强烈的要求，基于传统的电路设计的产品，如果电路设计不当和用户使用不当，存在智能穿戴类产品功耗偏大，续航时间太短，对用户的使用便利性造成很大的困扰。

为了解决续航时间通常会通过增大电池容量(通过增加电池体积)来实现，这样会严重影响产品的外观设计，同时也不利于用户穿戴使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电源功耗控制电路及可穿戴电子设备，旨在通过减少电源处理电路的待机功耗，实现降低可穿戴电子设备的功耗，提高可穿戴电子设备的续航能力。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电源功耗控制电路，应用于具有用电负载的可穿戴电子设备中，所述电源功耗控制电路包括：

电源处理电路，所述电源处理电路的输出端与所述用电负载的电源端连接，所述电源处理电路被配置为，给所述用电负载提供工作电压；

主控制器，所述主控制器的检测端与所述用电负载连接，所述主控制器的控制端与所述电源处理电路的受控端连接，所述主控制器被配置为，在接收到所述用电负载的电流反馈信号表示所述用电负载处于未工作状态时，输出停机控制信号，以控制所述电源处理电路停止工作。

可选地，所述电源处理电路的数量为两个，且分别为第一电源处理电路和第二电源处理电路，所述第一电源处理电路和第二电源处理电路的输出端分别与对应的用电负载的电源端连接。

可选地，所述第一电源处理电路和第二电源处理电路为DC-DC转换器。

可选地，所述第一电源处理电路和第二电源处理电路为LDO稳压器。

可选地，所述第一电源处理电路为DC-DC转换器；和/或，

所述第二电源处理电路为LDO稳压器。

可选地，所述电源功耗控制电路还包括：

供电电源，所述供电电源分别与所述主控制器的电源端和所述电源处理电路的输入端连接；其中，所述供电电源电压为2.5V～3.6V。

本实用新型还提出一种可穿戴电子设备，包括用电负载及如上所述的电源功耗控制电路，所述电源功耗控制电路包括：电源处理电路，所述电源处理电路的输出端与所述用电负载的电源端连接，所述电源处理电路被配置为，给所述用电负载提供工作电压；主控制器，所述主控制器的检测端与所述用电负载连接，所述主控制器的控制端与所述电源处理电路的受控端连接，所述主控制器被配置为，在接收到所述用电负载的电流反馈信号表示所述用电负载处于未工作状态时，输出停机控制信号，以控制所述电源处理电路停止工作；所述用电负载的电源输入端与所述电源功耗控制电路的输出端连接。

可选地，所述用电负载的数量为两个，所述电源功耗控制电路中的电源处理电路的数量与所述用电负载的数量对应，两个所述用电负载的电源端与各所述电源处理电路一一对应连接。

可选地，所述可穿戴电子设备为无线耳机、智能手环、项戴耳机、3D眼镜、体感游戏头盔或者智能手表中的任一种。

本实用新型电源功耗控制电路通过设置主控制器及电源处理电路，并通过主控制器来检测用电负载的电流信号，并在接收到用电负载的电流反馈信号表示所述用电负载处于未工作状态时，输出停机控制信号，以控制电源处理电路停止工作。本实用新型提出了一种新的电源功耗控制电路，无需设置机械开关即可实现在用电负载未工作时，通过主控制器来控制电源处理电路停止工作，以避免电源处理电路在待机状态下消耗能量。本实用新型通过减少电源处理电路的待机功耗，实现了降低可穿戴电子设备的功耗，提高了可穿戴电子设备的续航能力。

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，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电源功耗控制电路应用于可穿戴电子设备一实施例的结构示意图；

图2为图1中电源功耗控制电路的一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电源处理电路	20	主控制器
11	第一电源处理电路	30	供电电源
				12	第二电源处理电路	100	用电负载

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电源功耗控制电路，应用于具有用电负载的可穿戴电子设备中。

该可穿戴电子设备可以是无线耳机、智能手环、项戴耳机、3D眼镜、体感游戏头盔或者智能手表中的任一种。

一般地，无线耳机、智能手表，例如电话手表中大多集成了扬声器、麦克风、指示灯、微型电机等用电负载，这些用电负载在可穿戴设备工作时，可能属于间断性工作的，例如微型电机，大多仅在可穿戴电子设备产生振动动作时工作，大多数情况下则处于不工作状态。若此时给其供电的电源转换电路在无输出时，仍处于待机状态，且待机功耗较大，在一些产品上可能达到毫安级以上，所以即使可穿戴电子设备在不工作的情况下，待机功耗都会明显的影响的整个系统功耗和续航时间。而大多数的电子设备则是增加外部的机械开关，并在电子设备不使用时将开关关闭，以达到降低设备待机功耗和延长续航时间的目的。然而，用户使用智能类产品频率较高的情况下，频繁的开关机械开关会影响用户体验，且机械开关的使用寿命有限。并且，用户在忘记关闭机械开关时，将导致用户在未使用的情况下而消耗掉电量，而在用户希望使用产品时发现产品因为欠电无法正常工作。

为了解决上述问题，参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该电源功耗控制电路包括：

电源处理电路10，所述电源处理电路10的输出端与所述用电负载100的电源端连接，所述电源处理电路10被配置为，给所述用电负载100提供工作电压；

主控制器20，所述主控制器20的检测端与所述用电负载100连接，所述主控制器20的控制端与所述电源处理电路10的受控端连接，所述主控制器20被配置为，在接收到所述用电负载100的电流反馈信号表示所述用电负载100处于未工作状态时，输出停机控制信号，以控制所述电源处理电路10停止工作。

本实施例中，电源处理电路10用于给用电负载100供电，具体为将接入的直流电源转为用电负载100的工作电压，以供用电负载100工作。电源处理电路10输出电压的大小具体可以根据用电负载100的类型设定，例如无线耳机中的扬声器，其工作电压为1V左右，则电源处理电路10的输出电压则可设置为1V左右。电源处理电路10一般具有休眠状态，也即待机状态、正常工作状态和关闭状态，在电源处理电路10处于待机状态时，其自身需要消耗能量，且消耗的能量较大。

主控制器20可以采用可穿戴设备系统内的主控制器20来实现，也可以采用独立的微处理器来实现，此处不做限制。主控制器20的芯片上设置有对负载电流反馈的电流反馈脚，主控制器20可以根据电流反馈信号确定负载工作与否，也可以根据此信号来对负载进行过流、短路保护。主控制器20可以是单片机、DSP及FPGA等微处理器，本领域的技术人员能够通过在主控制器20中集成一些硬件电路和软件程序或算法，来实现对电源处理电路10的控制，例如集成有存储器、ADC转换电路，以及滤波器等硬件电路，或者用于分析比较接收到的电流反馈信号的软件算法程序。通过运行或执行存储在主控制器20存储器内的软件程序和/或模块，并调用存储在存储器内的数据，一级集成在主控制器20内ADC转换电路将该模拟信号转换为数字信号，并通过集成在主控制器20内的软件算法程序和/或硬件电路模块对该转换为数字信号的电流反馈信号进行比较、分析等处理，以确定用电负载100处于工作状态或者处于待机状态，也即未工作状态。并在确定用电负载100处于未工作状态时，控制电源处理电路10停止工作。主控制器20还可以根据用电负载100的工作特性，控制电源处理电路10开始关断的时间。例如主控制器20可以在检测到用电负载100处于未工作状态时，开始计时，例如5分钟或者10分钟，此时电源处理电路10可以处于待机状态，若用户在计时时间到后，仍未开启用电负载100，则可以控制电源处理电路10停止工作。可以避免用于在关断用电负载100后，又即可启动，而导致电源处理电路10反复开启/关断。

本实用新型电源功耗控制电路通过设置主控制器20及电源处理电路10，并通过主控制器20来检测用电负载100的电流信号，并在接收到用电负载100的电流反馈信号表示所述用电负载100处于未工作状态时，输出停机控制信号，以控制电源处理电路10停止工作。本实用新型提出了一种新的电源功耗控制电路，无需设置机械开关即可实现在用电负载100未工作时，通过主控制器20来控制电源处理电路10停止工作，以避免电源处理电路10在待机状态下消耗能量。本实用新型通过减少电源处理电路10的待机功耗，实现了降低可穿戴电子设备的功耗，提高了可穿戴电子设备的续航能力。

参照图1及图2，在一可选实施例中，所述电源处理电路10的数量为两个，且分别为第一电源处理电路11和第二电源处理电路12，所述第一电源处理电路11和第二电源处理电路12的输出端分别与对应的用电负载100的电源端连接。

本实施例中，电源处理电路10的数量根据用电负载100的数量以及工作电压大小设定，本实施例可选为两个，两个电源处理电路10分别对应用电负载100的电源端连接，以为用电负载100提供其工作时所需工作电压。

上述实施例中，所述第一电源处理电路11和第二电源处理电路12为DC-DC转换器，或者，所述第一电源处理电路11和第二电源处理电路12为LDO稳压器。在一些实施例中，所述第一电源处理电路11为DC-DC转换器；和/或，所述第二电源处理电路12为LDO稳压器。

可以理解的是，LDO稳压器和DC-DC转换器均具有使能脚EN、输入脚VIN、输出脚VOUT及接地脚GND，LDO稳压器和DC-DC转换器的使能脚EN与主控制器20的控制端连接，LDO稳压器和DC-DC转换器的输入脚VIN用于接入直流电源，LDO稳压器和DC-DC转换器的输出脚VOUT用于与负载连接。对应的主控制器20包括两个控制脚，即I/O1和I/O2，I/O1分别与LDO稳压器和DC-DC转换器的使能脚EN连接，LDO稳压器和DC-DC转换器的使能脚EN可以为高电平使能，或者低电平使能，例如在高电平使能时，LDO稳压器和DC-DC转换器在接收到主控制器20输出的高电平信号时工作，在接收到低电平时，则停止工作。在低电平使能时，则在接收到主控制器20输出的低电平信号时工作，在接收到高电平时，则停止工作。

参照图1及图2，在一可选实施例中，所述电源功耗控制电路还包括：

供电电源30，所述供电电源30分别与所述主控制器20的电源端和所述电源处理电路10的输入端连接；其中，所述供电电源30电压为2.5V～3.6V。

本实施例中，供电电源30可以采用干电池、储锂离子电池或镍氢电池等可充电电池实现。当采用可充电电池实现时，可充电电池的电压输出优选为2.5V～3.6V。

供电电源30的输出端与电源处理电路10和主控制器20连接，用于为主控制器20提供给工作电压。以及在电源处理电路10工作时，以供电电源30处理电路10将该电源电压转换为用电负载100的供电电压后输出。

本实用新型还提出一种可穿戴电子设备，包括用电负载及如上所述的电源功耗控制电路，所述用电负载的电源输入端与所述电源功耗控制电路的输出端连接。该电源功耗控制电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型可穿戴电子设备中使用了上述电源功耗控制电路，因此，本实用新型可穿戴电子设备的实施例包括上述电源功耗控制电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

其中，所述可穿戴电子设备为无线耳机、智能手环、项戴耳机、3D眼镜、体感游戏头盔或者智能手表中的任一种。

用电负载可以是扬声器、麦克风、微型电机、指示灯等中的一种或多种。

参照图2，在一可选实施例中，所述用电负载的数量为两个，且分别标记为用电负载110和用电负载120，所述电源功耗控制电路中的电源处理电路30的数量与所述用电负载100的数量对应，两个所述用电负载100的电源端与各所述电源处理电路30一一对应连接。

本实施例中，两个电源处理电路30分别对应用电负载的电源端连接，以为用电负载100提供其工作时所需工作电压。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电源功耗控制电路，应用于具有用电负载的可穿戴电子设备中，其特征在于，所述电源功耗控制电路包括：

电源处理电路，所述电源处理电路的输出端与所述用电负载的电源端连接，所述电源处理电路被配置为，给所述用电负载提供工作电压；

主控制器，所述主控制器的检测端与所述用电负载连接，所述主控制器的控制端与所述电源处理电路的受控端连接，所述主控制器被配置为，在接收到所述用电负载的电流反馈信号表示所述用电负载处于未工作状态时，输出停机控制信号，以控制所述电源处理电路停止工作。

2.如权利要求1所述的电源功耗控制电路，其特征在于，所述电源处理电路的数量为两个，且分别为第一电源处理电路和第二电源处理电路，所述第一电源处理电路和第二电源处理电路的输出端分别与对应的用电负载的电源端连接。

3.如权利要求2所述的电源功耗控制电路，其特征在于，所述第一电源处理电路和第二电源处理电路为DC-DC转换器。

4.如权利要求2所述的电源功耗控制电路，其特征在于，所述第一电源处理电路和第二电源处理电路为LDO稳压器。

5.如权利要求2所述的电源功耗控制电路，其特征在于，所述第一电源处理电路为DC-DC转换器；和/或，

所述第二电源处理电路为LDO稳压器。

6.如权利要求1至5任意一项所述的电源功耗控制电路，其特征在于，所述电源功耗控制电路还包括：

供电电源，所述供电电源分别与所述主控制器的电源端和所述电源处理电路的输入端连接；其中，所述供电电源电压为2.5V～3.6V。

7.一种可穿戴电子设备，其特征在于，包括用电负载及如权利要求1至6任意一项所述的电源功耗控制电路，所述用电负载的电源输入端与所述电源功耗控制电路的输出端连接。

8.如权利要求7所述的可穿戴电子设备，其特征在于，所述用电负载的数量为两个，所述电源功耗控制电路中的电源处理电路的数量与所述用电负载的数量对应，两个所述用电负载的电源端与各所述电源处理电路一一对应连接。

9.如权利要求7所述的可穿戴电子设备，其特征在于，所述可穿戴电子设备为无线耳机、智能手环、项戴耳机、3D眼镜、体感游戏头盔或者智能手表中的任一种。