CN209017287U - 用于麦克风杆的过流保护电路与耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于麦克风杆的过流保护电路以及耳机，所述过流保护电路包括控制电路，限流电路以及开关控制电路；所述限流电路的输出端经过所述开关控制电路输出电能，以为所述麦克风杆供电，且当所述限流电路的输出端输出电流大于或等于预设值时，所述限流电路输出第一反馈信号至所述控制电路；所述控制电路根据所述第一反馈信号，控制所述开关控制电路关断，以使所述过流保护电路停止输出电能。本申请技术方案能够实现实时检测所述电源输出的电流值，为所述电源以及所述麦克风提供过流保护。

Description

用于麦克风杆的过流保护电路与耳机

技术领域

本实用新型涉及声学产品领域，特别涉及一种用于麦克风杆的过流保护电路与耳机。

背景技术

许多声学装置通常会配备麦克风，例如耳机，麦克风用于获取用户的声音，进行录音、通话等功能，麦克风作为一单独部件在接入耳机时，经常会出现短路的现象，如果没有相应的检测保护机制，任由短路现象发生，会对声学装置造成无法挽回的后果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种用于麦克风杆的过流保护电路与耳机，旨在提高声学装置以及麦克风的使用安全性。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，包括控制电路，以及与所述控制电路电连接的限流电路以及开关控制电路；

所述限流电路的输入端供电源连接，所述限流电路的输出端经过所述开关控制电路输出电能，以为所述麦克风杆供电，且当流经所述限流电路的电流大于或等于预设值时，所述限流电路输出第一反馈信号至所述控制电路；

所述控制电路根据所述第一反馈信号输出第一控制信号至所述开关控制电路，通过控制所述开关控制电路关断，以使所述过流保护电路停止输出电能。

优选地，所述控制电路具有检测端，所述检测端供所述麦克风杆电连接；

所述控制电路在检测到所述麦克风杆电连接所述检测端时，所述控制电路输出第二控制信号至所述开关控制电路，通过控制所述开关控制电路导通，以使所述过流保护电路输出电能。

优选地，所述限流电路具有反馈输出端；

所述控制电路具有控制端，以及与所述限流电路的反馈输出端电连接的反馈接收端；

所述开关控制电路具有与所述限流电路输出端连接的输入端、用于输出电能的输出端，以及与所述控制电路的控制端电连接的信号接收端。

优选地，所述限流电路包括第一开关管，以及第一电阻，第二电阻、第三电阻；

所述第一开关管的输入端与所述第一电阻的第一端电连接，且所述第一开关管的输入端为所述限流电路的输入端，所述第一电阻的第二端为所述限流电路的输出端；

所述第一开关管的输出端为所述限流电路的反馈输出端，且所述第一开关管的输出端经过所述第二电阻接地，所述第一开关管的受控端经过所述第三电阻与所述限流电路的输出端电连接。

优选地，所述第一开关管为PNP型三极管；

所述PNP型三极管的发射极为所述第一开关管的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一开关管的输出端，所述PNP型三极管的基极为所述第一开关管的受控端。

优选地，所述开关控制电路包括第二开关管；

所述第二开关管的受控端为所述开关控制电路的信号接收端，所述第二开关管的输入端接地，所述第二开关管的输出端与所述限流电路输出端电连接。

优选地，所述开关控制电路还包括第四电阻、第五电阻，第一PMOS管，所述第二开关管为第一NMOS管；

所述第一NMOS管的栅极经过所述第四电阻与所述控制电路的控制端电连接；所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的漏极与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第一PMOS管的源极为所述开关控制电路的输出端，所述第一PMOS管的漏极与所述限流电路的输出端电连接；

所述第五电阻的第一端与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第五电阻的第二端与第三电阻的第二端、第一电阻的第二端互连。

优选地，所述用于麦克风杆的开关控制电路还包括第二PMOS管，所述第二PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的栅极、第五电阻的第一端互连，所述第二PMOS管的源极与所述第一电阻的第二端连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第一PMOS管的漏极连接。

优选地，所述控制电路为MCU。

本实用新型还提出一种耳机，所述耳机包括耳机主体、麦克、电源电路以及所述的过流保护电路；所述耳机主体设有供所述麦克风杆插入的插孔，所述麦克包括取音部以及与所述取音部连接的麦克风杆；

所述过流保护电路的限流电路输入端与所述电源电路连接，所述过流保护电路的开关控制电路输出端供所述麦克风杆连接。

本实用新型技术方案通过设置限流电路以及开关控制电路，所述限流电路的输入端供电源连接，所述限流电路的输出端经过所述开关控制电路输出电能，以为所述麦克风杆供电，当声学设备用于连接麦克风杆的端口发生短路进而引起过流时，所述开关控制电路的输出端电流会相应增大，使得流经所述限流电路的电流大于或等于预设值时，相应触发所述限流电路输出第一反馈信号至所述控制电路，进而所述控制电路控制所述开关控制电路关断，以使所述过流保护电路停止输出电能，保证所述声学设备的电源以及所述麦克风的使用安全性。因此本申请技术方案能够实现实时检测所述电源输出的电流值，为所述电源以及所述麦克风提供过流保护，另一方面，通过灵活设置所述限流电路各元件的参数值，进而可以调节所述限流保护电路的保护阈值，提高了所述过流保护电路适应不同的声学设备、麦克风杆的灵活性。

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为本实用新型过流保护电路与麦克风杆、电源的电路结构示意图；

图2为本实用新型过流保护电路部分电路结构图。附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	过流保护电路	Q1	第一开关管
10	控制电路	Q2	第二开关管
				20	限流电路	Q3	第一PMOS管
30	开关控制电路	Q4	第二PMOS管
				40	麦克风杆	R1	第一电阻
VSYS	电源	R2	第二电阻
				BOOM_SUPPLY	开关控制电路的输出端	R3	第三电阻
SHORT_DETECT	反馈输出端	R4	第四电阻
				BOOM_DETECT	信号接收端	R5	第五电阻

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用于麦克风杆的过流保护电路，所述麦克风杆为麦克风的部分结构，所述麦克风通过所述麦克风杆插接至声学设备中，所述声学设备可以为耳机但不限于耳机。请参阅图1，本申请中所述用于麦克风杆40的过流保护电路100包括控制电路10，以及与所述控制电路10电连接的限流电路20以及开关控制电路30；所述限流电路20的输入端供电源VSYS连接，所述限流电路20的输出端经过所述开关控制电路30输出电能，以为所述麦克风杆40供电，且当所述限流电路20的输出端输出电流大于或等于预设值时，所述限流电路20输出第一反馈信号至所述控制电路10；所述控制电路10根据所述第一反馈信号，输出第一控制信号至所述开关控制电路30，通过控制所述开关控制电路30关断，以使所述过流保护电路100停止输出电能。所述开关控制电路的输出端BOOM_SUPPLY即为所述过流保护电路100的输出端。

所述限流电路20与电源VSYS连接，所述电源VSYS可以是电池，也可以是所述声学设备中的电源VSYS电路，所述限流电路20的输出端经过所述开关控制电路30输出电能，因此通过控制所述开关控制电路30的导通或关断，即可以实现控制限流电路20输出至麦克风杆40之间电路的通断。且由于所述限流电路20串联于所述电源VSYS与所述麦克风杆40之间，因此流经所述限流电路20的电流能够准确地反应输入至麦克风杆40的电流，当麦克风杆40发生短路，或者声学设备供麦克风杆40插入的插接孔短路时，使得所述开关控制短路输出端电流增大，进而流经限流电路20的电流会增大，且电流会增大至大于或等于预设值，此时增大的电流会触发所述限流电路20输出第一控制信号至控制电路10，控制电路10在接收到所述第一控制信号后，控制所述开关控制电路30断开，以使得所述电源VSYS与所述麦克风杆40之间的线路断开，从而有效地保护所述声学设备的使用安全性。

需要说明的是，本申请中，所述预设值的具体值设置与所述限流电路20有关，根据具体电路的不同，所述限流电路20内可以包括开关管、触发器等器件，当流经所述限流电路20的电流超过所述开关管或触发器的动作阈值时，会引起所述开关管或触发器动作，进而使得所述限流电路20输出所述第一反馈信号。因此，通过设计限流电路20内元器件的参数值，进而可以调节所述过流保护电路100的动作阈值，提高了所述过流保护电路100适应不同的声学设备、麦克风杆40的灵活性。

本实用新型技术方案通过设置限流电路20以及开关控制电路30，所述限流电路20的输入端供电源VSYS连接，所述限流电路20的输出端经过所述开关控制电路30输出电能，以为所述麦克风杆40供电，当声学设备用于连接麦克风杆40的端口发生短路进而引起过流时，所述开关控制电路的输出端BOOM_SUPPLY电流会相应增大，使得所述流经所述限流电路20的电流大于或等于预设值，触发所述限流电路20输出第一反馈信号至所述控制电路10，进而所述控制电路10控制所述开关控制电路30关断，以使所述过流保护电路100停止输出电能，保证所述声学设备的电源VSYS以及所述麦克风杆40的使用安全性。因此本申请技术方案能够实现实时检测所述开关电路输出端的电流值，为所述电源VSYS以及所述麦克风提供过流保护，另一方面，通过灵活设置所述限流电路20各元件的参数值，进而可以调节所述限流保护电路的保护阈值，提高了所述过流保护电路100适应不同的声学设备、麦克风杆40的灵活性。

所述控制电路10具有检测端，所述检测端供所述麦克风杆40电连接；所述控制电路10在检测到所述麦克风杆40电连接所述检测端时，所述控制电路10输出第二控制信号至所述开关控制电路30，通过控制所述开关控制电路30导通，以使所述开关控制电路30连通所述电源VSYS、限流电路20以及所述麦克风杆40之间的串联通路，进而输出电能。

所述控制电路10的检测端可以直接与所述声学设备供麦克风杆40插入的接口电连接，进而可以检测到是否有麦克风插入至所述接口，也可以是所述检测端与另一检测电路电连接，所述检测电路检测检测到有麦克风插入至所述接口时，会输出一确定信号至所述检测端，进而触发所述控制电路10输出所述第二控制信号，使得所述过流保护电路100输出电能，为所述麦克风供电。

请参阅图2，具体地，所述限流电路20具有反馈输出端SHORT_DETECT；所述控制电路10具有控制端，以及与所述限流电路20的反馈输出端SHORT_DETECT连接的反馈接收端；所述开关控制电路30具有与所述限流电路20输出端连接的输入端、用于输出电能的输出端，以及与所述控制电路10的控制端电连接的信号接收端BOOM_DETECT。所述控制端用于发出第一控制信号和第二控制信号，所述限流电路20的反馈输出端SHORT_DETECT用于输出所述第一反馈信号，本申请中，所述控制电路10可以是芯片，也可以是由分立元件搭接形成的电路，本申请中所述控制电路10为MCU。

请参阅图2，在一实施例中，所述限流电路20包括第一开关管Q1，以及第一电阻R1，第二电阻R2、第三电阻R3；所述第一开关管Q1的输入端与所述第一电阻R1的第一端电连接，且所述第一开关管Q1的输入端为所述限流电路20的输入端，所述第一电阻R1的第二端为所述限流电路20的输出端；所述第一开关管Q1的输出端为所述限流电路20的反馈输出端SHORT_DETECT，且所述第一开关管Q1的输出端经过所述第二电阻R2接地，第一所述第一开关管Q1的受控端经过所述第三电阻R3与所述限流电路20的输出端电连接。

通过搭配合适的外围电路，所述第一开关管Q1可以为MOS管、IGBT或者是三极管，本申请中优选设置所述第一开关管Q1为PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极为所述第一开关管Q1的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一开关管Q1的输出端，所述PNP型三极管的基极为所述第一开关管Q1的受控端。所述第一电阻R1连接于所述限流电路20输入端和输出端之间，因此当所述第一电阻R1两端的电压差值达到一定的值时，会触发所述第一开关管Q1导通，从而使得所述第一开关管Q1的输出端输出一高电平(所述第一反馈信号)至所述控制电路10。当第一开关为三极管时，所述三极管的导通电压为0.6V，因此第一电阻R1＝0.6V/Ilimit，其中所述Ilimit可以根据需要进行设定。

请参阅图2，所述开关控制电路30包括第二开关管Q2，所述第二开关管Q2的受控端为所述开关控制电路30的信号接收端BOOM_DETECT，所述第二开关管Q2的输入端接地，所述第二开关管Q2的输出端与所述限流电路输出端电连接；因此当所述第二开关管Q2导通时，所述限流电路20的输出端接地，从而停止输出电能，当所述第二开关管Q2关断时，所述限流电路20的输出端直接输出电能。

进一步地，为了提高所述过流保护电路100的稳定性，防止在所述开关控制电路30关断时，防止所述限流电路20输出端电压过高，而造成电流倒灌至所述麦克风杆40中，因此本申请开关控制电路30还包括第四电阻R4、第五电阻R5、以及第一PMOS管Q3，所述第一PMOS管Q3的输入端与所述限流电路20的输出端电连接，所述第一PMOS管Q3的输出端为所述开关控制电路的输出端BOOM_SUPPLY。

通过搭配合适的外围电路，所述第二开关管Q2可以为MOS管、IGBT或者是三极管，本申请中，优选设置所述第二开关管Q2为第一NMOS管；所述第一NMOS管的栅极经过所述第四电阻R4与所述控制电路10的控制端电连接；所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的漏极与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第一PMOS管的源极为所述开关控制电路的输出端BOOM_SUPPLY，所述第一PMOS管的漏极与所述限流电路20的输出端电连接；所述第五电阻R5的第一端与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第五电阻R5的第二端与第三电阻R3的第二端、第一电阻R1的第二端互连。所述第四电阻R4用于限流保护所述第一NMOS管的栅极管脚。

进一步地，为了防止在所述开关控制电路30关断时，防止所述麦克风杆40中的电流灌至所述限流电路20中，所述用于麦克风杆40的开关控制电路30还包括第二PMOS管Q4，所述第二PMOS管Q4的栅极与所述第一PMOS管的栅极、第五电阻R5的第一端互连，所述第二PMOS管Q4的源极与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二PMOS管Q4的漏极与所述第一PMOS管的漏极连接。所述第五电阻R5用于限流保护所述第一PMOS管的栅极管脚以及所述第二PMOS管Q4的栅极管脚。在此需要说明的是，所述第一PMOS管Q3的源极和所述第二PMOS管Q4的源极互连，所述第一PMOS管Q3的漏极与所述限流电路20的输出端连接，所述第二PMOS管Q4的漏极为所述开关控制电路30的输出端BOOM_SUPPLY也能够达到相同的防止电流倒灌的效果。

通过控制第一NMOS管的栅极，即可以控制所述开关控制电路30的通断，当所述控制电路10发出第一控制信号至所述第一NMOS管(第二开关管Q2)的栅极时，在此所述第一控制信号体现为高电平，此时所述第一NMOS管导通，所述第一NMOS管的漏极接地，进而触发第一PMOS管Q3、第二PMOS管Q4均导通，至此，所述开关控制电路30处于导通状态，连通所述限流电路20的输出端与麦克风杆40，使得所述过流保护电路100输出电能，以供给所述麦克风杆40。当所述控制电路10发出第二控制信号至所述第一NMOS管的栅极时，在此所述第一控制信号体现为低电平，此时所述第一NMOS管关断，所述第一NMOS管的漏极为高电平，进而触发第一PMOS管Q3、第二PMOS管Q4转入关断状态，至此，所述开关控制电路30处于断开状态，使得所述过流保护电路100停止输出电能，以对所述声学设备中的电源VSYS实现保护作用。

基于以上实施例，当麦克风杆40插入至所述声学设备的接口时，所述控制电路10的检测端检测到所述麦克风杆40插入，进而输出第二控制信号至所述开关控制电路30，通过控制开关控制电路30的第一NMOS管、第一PMOS管Q3、第二PMOS管Q4导通，从而使得所述开关控制电路30处于导通状态，使得所述过流保护电路100连通所述电源VSYS与所述麦克风杆40之间的电路，从而为所述麦克风杆40供电；当麦克风杆40发生短路或者是所述声学设备供麦克风杆40插入的接口发生短路而引起开关控制电路30输出端电流增大，且当电流值大于或等于预设阈值时，引起所述限流电路20的第一电阻R1上的压降增大，进而触发所述第一开关管Q1导通，使得所述第一开关管Q1输出第一反馈信号至所述控制电路10，所述控制电路10进而输出第一控制信号至所述开关控制电路30，通过控制开关控制电路30的第一NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管Q4关断，从而使得所述开关控制电路30处于断开状态，使得所述过流保护电路100断开所述电源VSYS与所述麦克风杆40之间的电路，以对所述电源VSYS实现过流保护。

本实用新型还提出一种耳机，所述耳机包括耳机主体、麦克风、电源电路以及所述的过流保护电路100；该过流保护电路100的具体结构参照上述实施例，由于所述耳机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。所述耳机主体设有供所述麦克风杆插入的插孔，所述麦克包括取音部以及与所述取音部连接的麦克风杆40；所述过流保护电路100的限流电路20输入端与所述电源电路连接，所述过流保护电路的开关控制电路30输出端BOOM_SUPPLY供所述麦克风杆连接。优选地，所述耳机为头戴式耳机。

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发明构思下，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 (10)

1.一种用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，包括控制电路，以及与所述控制电路电连接的限流电路以及开关控制电路；

所述限流电路的输入端供电源连接，所述限流电路的输出端经过所述开关控制电路输出电能，以为所述麦克风杆供电，且当流经所述限流电路的电流大于或等于预设值时，所述限流电路输出第一反馈信号至所述控制电路；

所述控制电路根据所述第一反馈信号输出第一控制信号至所述开关控制电路，通过控制所述开关控制电路关断，以使所述过流保护电路停止输出电能。

2.如权利要求1所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述控制电路具有检测端，所述检测端供所述麦克风杆电连接；

所述控制电路在检测到所述麦克风杆电连接所述检测端时，所述控制电路输出第二控制信号至所述开关控制电路，通过控制所述开关控制电路导通，以使所述过流保护电路输出电能。

3.如权利要求2所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述限流电路具有反馈输出端；

所述控制电路具有控制端，以及与所述限流电路的反馈输出端电连接的反馈接收端；

所述开关控制电路具有与所述限流电路输出端连接的输入端、用于输出电能的输出端，以及与所述控制电路的控制端电连接的信号接收端。

4.如权利要求3所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述限流电路包括第一开关管，以及第一电阻，第二电阻、第三电阻；

所述第一开关管的输入端与所述第一电阻的第一端电连接，且所述第一开关管的输入端为所述限流电路的输入端，所述第一电阻的第二端为所述限流电路的输出端；

所述第一开关管的输出端为所述限流电路的反馈输出端，且所述第一开关管的输出端经过所述第二电阻接地，所述第一开关管的受控端经过所述第三电阻与所述限流电路的输出端电连接。

5.如权利要求4所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述第一开关管为PNP型三极管；

所述PNP型三极管的发射极为所述第一开关管的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一开关管的输出端，所述PNP型三极管的基极为所述第一开关管的受控端。

6.如权利要求4所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第二开关管；

所述第二开关管的受控端为所述开关控制电路的信号接收端，所述第二开关管的输入端接地，所述第二开关管的输出端与所述限流电路输出端电连接。

7.如权利要求6所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述开关控制电路还包括第四电阻、第五电阻，第一PMOS管，所述第二开关管为第一NMOS管；

所述第一NMOS管的栅极经过所述第四电阻与所述控制电路的控制端电连接；所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的漏极与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第一PMOS管的源极为所述开关控制电路的输出端，所述第一PMOS管的漏极与所述限流电路的输出端电连接；

所述第五电阻的第一端与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第五电阻的第二端与第三电阻的第二端、第一电阻的第二端互连。

8.如权利要求7所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述用于麦克风杆的开关控制电路还包括第二PMOS管，所述第二PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的栅极、第五电阻的第一端互连，所述第二PMOS管的源极与所述第一电阻的第二端连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第一PMOS管的漏极连接。

9.如权利要求1至8任意一项所述的用于麦克风杆的过流保护电路，其特征在于，所述控制电路为MCU。

10.一种耳机，其特征在于，所述耳机包括耳机主体、麦克、电源电路以及如权利要求1至9任意一项所述的过流保护电路；所述耳机主体设有供所述麦克风杆插入的插孔，所述麦克包括取音部以及与所述取音部连接的麦克风杆；

所述过流保护电路的限流电路输入端与所述电源电路连接，所述过流保护电路的开关控制电路输出端供所述麦克风杆连接。