CN208509218U - 一种具有电源保护功能的无线耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了，本实用新型作为一种一种具有电源保护功能的无线耳机，其包括电源模块、主控模块、射频模块、声控电路、按键电路及PTT控制电路；其中，电源模块具体包括电池电路模块、开关电路模块和变压电路模块，通过开关电路模块稳定控制电源模块的打开关闭，电池电路模块和变压电路模块根据无线耳机内部器件的电压需求分别给相应器件供电，解决了现有技术中无线耳机电源设计方案供电模式单一、稳定性差、安全性低的技术问题，提供了一种安全性高、稳定可靠的无线耳机。

Description

一种具有电源保护功能的无线耳机

技术领域

本实用新型涉及通讯技术领域，具体涉及一种具有电源保护功能的无线耳机。

背景技术

随着科技的不断发展进步，人们对于通讯设备的安全、稳定性能要求也在不断提高。现有技术中，无线耳机的电源一般直接由电池给耳机内部的主控模块直接供电，声音芯片是由主控模块直接供电，这样的电源设计方案会由于电池输出电源电压过高或者不稳定从而烧坏耳机内部的主控模块和声音芯片，导致耳机无法正常工作，给使用人员带来一定的安全隐患；而且无线耳机的开关直接控制电池的输入输出，对开关的隔断性能要求也会相对较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种安全性高、稳定可靠的无线耳机。

本实用新型所采用的技术方案是：一种具有电源保护功能的无线耳机，其包括电源模块、主控模块、射频模块、声控模块、按键模块及PTT控制模块；其中，声控模块分别与主控模块、射频模块相连接，主控模块分别与PTT控制模块、按键模块相连接，电源模块包括电池电路模块、开关电路模块和变压电路模块，电池电路模块的输出端与变压电路模块的输入端、射频模块的输入端、声控模块的输入端相连接，开关电路的输出端与主控模块的输入端相连接，开关电路模块的输出端与电池电路模块的输入端相连接，主控模块的输出端与电池电路模块的输入端相连接，变压电路模块的输出端与所述主控模块的输入端、开关电路的输入端、声控模块的输入端相连接。

进一步的，电池电路模块包括电池、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一MOS管、第一三极管和第一电容；其中，电池的输出端分别与第一电阻的一端、第二电阻的一端、第一MOS管的源极相连接，第一电阻的另一端分别与第一MOS管的漏极、电池电路模块的输出端相连接，第二电阻的另一端分别与第一MOS管的栅极、第一三极管的集电极、电池电路的输入端相连接，第一三极管的发射极接地，第四电阻的一端分别与第一三极管的基极、第三电阻的一端相连接，第三电阻的另一端接地，第四电阻的另一端分别与第一电容的一端、电池电路的输入端相连接，第一电容的另一端接地。

进一步的，第一MOS管为PMOS管。

进一步的，开关电路模块包括第五电阻、第一共阴极双向二极管、第一ESD管和开关器；其中，第五电阻的一端与变压模块的输出端相连接，第五电阻的另一端与开关器的一端、第一共阴极双向二极管阴正极、第一ESD管的一端相连接，开关器的另一端、第一ESD管的另一端分别接地，第一共阴极双向二极管包括第一阳极、第二阳极和阴极，第一共阴极双向二极管的第一阳极与主控模块相连接，第一共阴极双向二极管的第二阳极与电池电路模块的输入端相连接。

进一步的，变压电路模块包括第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第一保险丝、第一电感、第二电感、第一二极管及变压芯片；电池电路模块的输出端分别与变压电路模块的输入端、第二电容的一端、第三电容的一端、第一保险丝的一端相连接，第一保险丝的另一端与第一电感的一端相连接，电感的另一端分别与与第一二极管的阴极、第四电容的一端、第五电容的一端、第六电容的一端、变压芯片的输入端相连接，变压芯片的接地端接地，变压芯片的输出端与第二电感的一端相连接，第二电感的另一端分别与第七电容的一端、第八电容的一端、第九电容的一端、第十电容的一端、第十一电容的一端、第十二电容的一端、变压电路模块的输出端相连接，第七电容的另一端、第八电容的另一端、第九电容的另一端、第十电容的另一端、第十一电容的另一端、第十二电容的另一端分别接地。

进一步的，无线耳机还包括电量检测电路模块；其中，电量检测电路模块包括第七电阻和第八电阻；电池电路模块的输出端与第七电阻的一端相连接，第七电阻的另一端分别与第八电阻、主控模块的输入端相连接，第八电阻的另一端接地。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中一种具有电源保护功能的无线耳机，通过将其电源模块设计为包括电池电路模块、开关电路模块和变压电路模块，通过开关电路模块稳定控制电源模块的打开关闭，电池电路模块和变压电路模块根据无线耳机内部器件的电压需求分别给相应器件供电，利用电源模块稳定输入电压，解决了现有技术中无线耳机电源设计方案供电模式单一、稳定性差、安全性低的技术问题，提供了一种安全性高、稳定可靠的无线耳机。

附图说明

图1是本实用新型中一种具有电源保护功能的无线耳机的一具体实施例电路框图。

图2是本实用新型一种具有电源保护功能的无线耳机中电源模块的开关电路模块的一具体实施例电路示意图。

图3是本实用新型一种具有电源保护功能的无线耳机中电源模块的电池电路模块的一具体实施例电路示意图。

图4是本实用新型一种具有电源保护功能的无线耳机中电源模块的变压电路模块的一具体实施例电路示意图。

图5是本实用新型中一种具有电源保护功能的无线耳机中电量检测模块的一具体实施例电路示意图。

图6是本实用新型中一种具有电源保护功能的无线耳机主控模块的一具体实施例电路示意图。

图7是本实用新型中一种具有电源保护功能的无线耳机的声控模块中麦克风声音输入控制电路的一具体实施例电路示意图。

图8是本实用新型中一种具有电源保护功能的无线耳机的声控模块中功放声音输出控制电路的一具体实施例电路示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种具有电源保护功能的无线耳机，其包括电源模块、主控模块、射频模块、声控模块、按键模块及PTT控制模块；声控模块分别与主控模块、射频模块相连接，主控模块分别与PTT控制模块、按键模块相连接，电源模块包括电池电路模块、开关电路模块和变压电路模块，电池电路模块的输出端与变压电路模块的输入端、射频模块的输入端、声控模块的输入端相连接，开关电路的输出端与主控模块的输入端相连接，开关电路模块的输出端与电池电路模块的输入端相连接，主控模块的输出端与电池电路模块的输入端相连接，变压电路模块的输出端与主控模块的输入端、开关电路的输入端、声控模块的输入端相连接。

如图2到图4所示，电源模块包括开关电路模块、电池电路模块和变压电路模块。参照图2，开关电路模块具体包括：第五电阻R5、第一共阴极双向二极管DT1、第一ESD管Z1和开关器K1；第五电阻R5的一端与变压模块的输出端相连接，第五电阻R5的另一端与开关器K1的一端、第一共阴极双向二极管DT1的阴极(第一共阴极双向二极管DT1管脚3)、第ESD管一Z1的一端相连接，开关器K1的另一端、第一ESD管Z1的另一端分别接地，第一共阴极双向二极管DT1的第一阳极(第一共阴极双向二极管DT1管脚1)与主控模块相连接，第一共阴极双向二极管DT1的第二阳极(第一共阴极双向二极管DT1管脚2)与电池电路模块的输入端相连接。参照图3，其中，电池电路模块具体包括：电池、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一PMOS管U1、第一三极管Q1和第一电容C1；其中，电池的输出端分别与第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端、第一MOS管U1的源极相连接，第一电阻R1的另一端分别与第一PMOS管U1的漏极、电池电路模块的输出端相连接，第二电阻R2的另一端分别与第一PMOS管U1的栅极、第一三极管Q1的集电极、电池电路的输入端相连接，第一三极管的发射极接地，第四电阻R4的一端分别与第一三极管Q1的基极、第三电阻R3的一端相连接，第三电阻R3的另一端接地，第四电阻R4的另一端分别与第一电容C1的一端、电池电路的输入端相连接，第一电容C1的另一端接地。参照图4，变压电路模块具体包括：第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第一保险丝F1、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管及变压芯片U2；电池电路模块的输出端分别与变压电路模块的输入端、第二电容C2的一端、第三电容C3的一端、第一保险丝F1的一端相连接，第一保险丝F1的另一端与第一电感L1的一端相连接，第一电感L1的另一端分别与第一二极管D1的阴极、第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、变压芯片U2的输入端相连接，变压芯片U2的接地端接地，变压芯片U2的输出端与第二电感L2的一端相连接，第二电感L2的另一端分别与第七电容C7的一端、第八电容C8的一端、第九电容C9的一端、第十电容C10的一端、第十一电容C11的一端、第十二电容C12的一端、变压电路模块的输出端相连接，第七电容C7的另一端、第八电容C8的另一端、第九电容C9的另一端、第十电容C10的另一端、第十一电容C11的另一端、第十二电容C12的另一端分别接地；其中第一保险丝F1为可恢复保险丝，当输入电压出现异常或短路时，这时第一保险丝F1处于高阻保护状态，阻抗的增加限制了电流，电流在短时间内急剧下降，从而保护后端不受损坏。第一二极管D1为TVS保护二极管，当流入第一二极管D1的电压瞬太过高时，第一二极管D1以极高速度将阻抗由高变为低，来吸收一个瞬间大电流，且把它两端的电压箝制在一个预定数制上，从而保护后面的元件及芯片不受损坏。两个元件起到了双重的保护作用。

参照图2至图4，该电源模块开机工作过程如下：无线耳机处于关机状态时，VABT+连接至PMOS管的源极，即PMOS管的栅极为高电平(PMOS管处于截止状态)，在开关器按键K1长按3秒时，第一共阴极双向二极管DT1的阴极(第一共阴极双向二极管DT1管脚3)为低电平，此时，第一共阴极双向二极管DT1的第二阳极(第一共阴极双向二极管DT1管脚2)为低电平，PMOS管的栅极为低电平，PMOS管满足导通条件，处于导通状态，PMOS管的漏极即电池电路模块的输出端产生+4.2V电压，+4.2V电压接入变压电路模块的输入端，经变压芯片U2降压成+3.3V电压后输出给主控模块，声控模块等模块工作，在给主控模块供电工作后，主控模块输出高电平至电池电路模块的输入端，此时，电池电路模块中的第一三极管Q1满足导通条件，处于导通状态。

参照图2至图4，该电源模块的关机过程如下：在无线耳机处于开机状态时，长按3秒电源键K1，此时，第一共阴极双向二极管DT1的阴极(第一共阴极双向二极管DT1管脚3)为低电平，此时，与主控模块相连接的第一共阴极双向二极管DT1的第一阳极为低电平，当主控模块检测到第一共阴极双向二极管DT1的第一阳极(第一共阴极双向二极管DT1管脚1)为低电平时，主控模块往电池电路模块的输入端输出低电平，从而使第一三极管Q1截止，进一步使得PMOS管满足截止条件，处于截止状态，切断电池电路模块的输出端+4.2V输出，最后整个系统断电。

通过将其电源模块设计为包括电池电路模块、开关电路模块和变压电路模块，通过开关电路模块稳定控制电源模块的打开关闭，电池电路模块和变压电路模块根据无线耳机内部器件的电压需求分别给相应器件供电，利用电源模块稳定输入电压，解决了现有技术中无线耳机电源设计方案供电模式单一、稳定性差、安全性低的技术问题，提供了一种安全性高、稳定可靠的无线耳机。

参照图5，本实用新型中一种具有电源保护功能的无线耳机还包括电量检测模块，其包括第七电阻R7和第八电阻R8；电池电路模块的输出端与第七电阻R7的一端相连接，电量检测电路的输出端分别与主控模块的输入端、第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的一端相连接，第八电阻R8的另一端接地。

本实用新型中，主控模块U3由MCU实现，本实施例中采用LQFP32-R7F0芯片实现主控模块U3功能，其中，该芯片管脚1(P40/TOOLO)串联一个电阻后与变压电路模块输出端相连接，管脚2(RESET)串联一个电阻后与变压电路模块的输出端相连接，管脚8(VDD)与两个电容并联后与变压电路模块的输出端相连接，其外围电路如图6所示，该芯片采用现有技术的常规应用，在此不做赘述。声控电路模块可由现有技术中的麦克风声音输入控制电路及功放声音输出控制电路等来实现；本实施例中，麦克风声音输入控制电路的声音采用运算器芯片U8的LM358，U8的电源输入端VCC连接到变压电路模块的输出端，其外围电路如图7所示，该芯片采用现有技术的常规应用，在此不做赘述；功放声音输出控制电路的声音芯片U9采用SGM4809，声音芯片U9的电源输入端VDD与变压电路模块的输出端相连接，其外围电路如图8所示，该芯片采用现有技术的常规应用，在此也不做赘述。射频模块可由一般现有的射频芯片及天线电路来实现，PTT控制模块及按键模块电路同样采用现有技术中无线对讲耳机的对应电路来实现。其中，按键模块主要是起到调节控制无线耳机的音量大小、频率调节及确认等功能。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种具有电源保护功能的无线耳机，其特征在于，包括电源模块、主控模块、射频模块、声控模块、按键模块及PTT控制模块；所述声控模块分别与主控模块、射频模块相连接；所述主控模块分别与PTT控制模块、按键模块相连接；所述电源模块包括电池电路模块、开关电路模块和变压电路模块；所述电池电路模块的输出端与变压电路模块的输入端、射频模块的输入端、声控模块的输入端相连接；所述开关电路的输出端与主控模块的输入端相连接；所述开关电路模块的输出端与电池电路模块的输入端相连接；所述主控模块的输出端与电池电路模块的输入端相连接；所述变压电路模块的输出端与所述主控模块的输入端、开关电路的输入端、声控模块的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述电池电路模块包括电池、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一MOS管、第一三极管和第一电容；所述电池的输出端分别与第一电阻的一端、第二电阻的一端、第一MOS管的源极相连接；所述第一电阻的另一端分别与第一MOS管的漏极、电池电路模块的输出端相连接；所述第二电阻的另一端分别与第一MOS管的栅极、第一三极管的集电极、电池电路的输入端相连接；所述第一三极管的发射极接地；所述第四电阻的一端分别与第一三极管的基极、第三电阻的一端相连接；所述第三电阻的另一端接地；所述第四电阻的另一端分别与第一电容的一端、电池电路的输入端相连接；所述第一电容的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的无线耳机，其特征在于，所述第一MOS管为PMOS管。

4.根据权利要求1至3任一项所述的无线耳机，其特征在于，所述开关电路模块包括第五电阻、第一共阴极双向二极管、第一ESD管和开关器；所述第五电阻的一端与变压模块的输出端相连接；所述第五电阻的另一端与开关器的一端、第一共阴极双向二极管阴负极、第一ESD管的一端相连接；所述开关器的另一端、第一ESD管的另一端分别接地；所述第一共阴极双向二极管包括第一阳极、第二阳极和阴极；所述第一共阴极双向二极管的第一阳极与主控模块相连接；所述第一共阴极双向二极管的第二阳极与电池电路模块的输入端相连接。

5.根据权利要求4所述的无线耳机，其特征在于，所述变压电路模块包括第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第一保险丝、第一电感、第二电感、第一二极管及变压芯片；所述电池电路模块的输出端分别与变压电路模块的输入端、第二电容的一端、第三电容的一端、第六电阻的一端相连接；所述第一保险丝的另一端与第一电感的一端相连接；所述第一电感的另一端分别与第一二极管的阴极、第四电容的一端、第五电容的一端、第六电容的一端、变压芯片的输入端相连接；所述变压芯片的接地端接地；所述变压芯片的输出端与第二电感的一端相连接；所述第二电感的另一端分别与第七电容的一端、第八电容的一端、第九电容的一端、第十电容的一端、第十一电容的一端、第十二电容的一端、变压电路模块的输出端相连接；所述第七电容的另一端、第八电容的另一端、第九电容的另一端、第十电容的另一端、第十一电容的另一端、第十二电容的另一端分别接地。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机还包括电量检测电路模块；所述电量检测电路模块包括第七电阻和第八电阻；所述电池电路模块的输出端与第七电阻的一端相连接；所述第七电阻的另一端分别与第八电阻、主控模块的输入端相连接；所述第八电阻的另一端接地。