CN210112248U - 一种无线耳机复位电路及耳机 - Google Patents

Abstract

无线耳机复位电路，包括：电压转换芯片，电压转换芯片的输出端连接设置在充电盒中的第一充电触点，电压转换芯片的反馈端连接设置在充电盒中的控制芯片；复位芯片，复位芯片的输入端连接设置在耳机本体中的第二充电触点，复位芯片的输出端连接充电芯片；当耳机本体置于充电盒中时，第一充电触点与第二充电触点连接；和处理芯片，处理芯片连接充电芯片；耳机本体置于充电盒中复位时，电压转换芯片接收控制芯片输出的复位反馈信号，生成并输出第一电信号至复位芯片，充电芯片接收复位芯片输出的有效复位信号以驱动处理芯片复位。还公开一种耳机。本实用新型可以在实现正常充电功能和复位功能，且无需在耳机本体上增加额外的触发按键，实用性好。

Description

一种无线耳机复位电路及耳机

技术领域

本实用新型属于耳机技术领域，尤其涉及一种无线耳机复位电路，以及一种采用此种复位电路的无线耳机。

背景技术

在部分主流电子设备取消耳机插孔之后，蓝牙耳机迅速发展，蓝牙耳机种类也层出不穷，尤其是TWS(True Wireless Stereo)耳机已经逐渐占据很大的市场份额。TWS耳机，即真正无线立体声耳机，从技术架构上来说包括一个主耳机、一个从耳机。电子设备与主耳机建立无线通信，将音频信号传输至主耳机，再由与从耳机建立无线通信的主耳机将音频信号输出至从耳机，实现无线耳机的左右声道分离。当主耳机与从耳机之间的通信断开时，也可以恢复到单声道工作模式。

TWS耳机的外观设计以小巧简介为主要目标。因此，设计时通常不会像普通的电子设备一样配置复位按键。如果耳机的软件程序发生错误，就无法使TWS耳机恢复到起始状态，影响用户的使用体验。

发明内容

本实用新型针对现有技术中在发生软件程序错误时TWS耳机无法复位的问题，设计并公开一种无线耳机复位电路。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种无线耳机复位电路，包括：电压转换芯片，电压转换芯片的输出端连接设置在充电盒中的第一充电触点，电压转换芯片的反馈端连接设置在充电盒中的控制芯片；复位芯片，复位芯片的输入端连接设置在耳机本体中的第二充电触点，复位芯片的输出端连接充电芯片；当耳机本体置于充电盒中时，第一充电触点与第二充电触点连接；和处理芯片，处理芯片连接充电芯片；耳机本体置于充电盒中复位时，电压转换芯片接收控制芯片输出的复位反馈信号，生成并输出第一电信号至复位芯片，充电芯片接收复位芯片输出的有效复位信号以驱动处理芯片复位。

在充电盒一端，还包括：第一开关元件，第一开关元件的控制端连接控制芯片，第一开关元件的开关通路一端连接电压转换芯片的反馈端，另一端接地；第一电阻，第一电阻的一端连接电压转换芯片的反馈端，另一端接地；和第二电阻，第二电阻的一端连接电压转换芯片的输出端，另一端连接电压转换芯片的反馈端；耳机本体至于充电盒中复位时，控制芯片输出低电平信号至第一开关元件的控制端，第一开关元件的开关通路关断，电压转换芯片生成并输出第一电信号至复位芯片。

在耳机本体中，还包括：第二开关元件，第二开关元件的控制端连接复位芯片的输出端，第二开关元件的开关通路一端通过电阻连接第二充电触点，另一端接地；和第三开关元件，第三开关元件的控制端一路连接第二开关元件的开关通路，另一路通过电阻连接第二充电触点；第三开关元件的开关通路一端连接充电芯片，另一端接地；复位芯片接收到第一电信号后，复位芯片输出端输出低电平信号至第二开关元件的控制端，第二开关元件的开关通路关断，第三开关元件的开关通路关断，充电芯片接收低电平信号驱动处理芯片复位。

在耳机本体从充电盒中取出时，为了使得电压尽快下降，在耳机本体中还包括：第四电阻，第四电阻的一端连接第三开关元件的控制端，另一端接地。

为了根据需求拓展充电模式，在充电盒中还包括第四开关元件，第四开关元件的控制端连接控制芯片，第四开关元件的开关通路一端连接电压转换芯片的反馈端，另一端接地；和第五电阻，第五电阻的一端连接电压转换芯片的反馈端，另一端接地；耳机至本体至于充电盒中复位时，控制芯片输出低电平信号至第四开关元件的控制端，第四开关元件的开关通路关断。

优选的，第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件为N沟道MOS管。

为了实现正常的充电功能，默认的，在不触发复位源时，耳机本体置于充电盒中充电时，电压转换芯片接收控制芯片输出的充电反馈信号，生成并输出第二电信号至复位芯片，充电芯片接收复位芯片输出的有效充电信号，为耳机本体充电。

与复位芯片匹配，电压转换芯片输出的第一电信号小于复位芯片的阈值电压，电压转换芯片输出的第二电信号大于复位芯片的阈值电压。

优选的，第一充电触点和第二充电触点为Pogo pin接头。

本实用新型的另一个方面提供一种耳机，其中具有无线耳机复位电路，无线耳机复位电路包括：电压转换芯片，电压转换芯片的输出端连接设置在充电盒中的第一充电触点，电压转换芯片的反馈端连接设置在充电盒中的控制芯片；复位芯片，复位芯片的输入端连接设置在耳机本体中的第二充电触点，复位芯片的输出端连接充电芯片；当耳机本体置于充电盒中时，第一充电触点与第二充电触点连接；和处理芯片，处理芯片连接充电芯片；耳机本体置于充电盒中复位时，电压转换芯片接收控制芯片输出的复位反馈信号，生成并输出第一电信号至复位芯片，充电芯片接收复位芯片输出的有效复位信号以驱动处理芯片复位。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：通过本实用新型所提供的无线耳机复位电路，一方面可以利用充电盒对无线耳机充电，另一方面也可以利用充电盒对无线耳机复位，具有实用性好且稳定性佳的优点。同时无需再耳机本体上增加硬件，不会影响耳机本体的外观。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1 为本实用新型所提供的无线耳机复位电路的原理示意框图；

图2为充电盒的电路图；

图3为耳机本体的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为解决TWS耳机在发生软件错误时无法复位的问题，本实用新型提供了一种如图1所示的无线耳机复位电路。本实施例所提供的无线耳机复位电路既可以用于为主耳机复位，也可以用于为从耳机复位。为了便于描述，在图1中仅示出了一个耳机本体2。具体来说，无线耳机复位电路包括电压转换芯片。电压转换芯片设置在充电盒1中，电压转换芯片的输出端连接设置在充电盒1中的第一充电触点VDD_5P0，电压转换芯片的反馈端FB连接设置在充电盒1中的控制芯片。在耳机本体2中设置有复位芯片，复位芯片的输入端连接设置在耳机本体2中的第二充电触点VDD_CHANGE_IN。复位芯片的输出端连接充电芯片。当耳机本体2置于充电盒1中时，第一充电触点VDD_5P0与第二充电触点VDD_CHANGE_IN电连接。充电芯片的输出端连接设置在耳机本体2中的处理芯片。与传统的无线耳机不同，在本实用新型中，当耳机本体2至于充电盒1中复位时，电压转换芯片接收控制芯片输出的复位反馈信号。电压转换芯片在接收复位反馈信号后，生成并输出第一电信号，并通过第一充电触点VDD_5P0、第二充电触点VDD_CHANGE_IN、复位芯片之间的通路将第一电信号输出至复位芯片。复位芯片基于所接收到的第一电信号生成并输出有效复位信号至充电芯片。充电芯片在接收所述有效复位信号后生成控制信号至处理芯片。处理芯片在接收控制信号后重置，恢复耳机本体的初始状态，实现对耳机本体的复位。

以下参照图1和图2对充电盒1一端的电路进行具体介绍。如图2所示，在充电盒1中设置有控制芯片。其中控制芯片为一颗微处理器芯片，如意法半导体的STM32L0系列，或者其它生产厂家生产的可以实现同样功能的微处理器芯片。充电盒1的主要功能为向耳机本体2中的电池充电以及完成对耳机的复位。耳机复位的触发可以通过设置在充电盒1上的按钮或按键实现，或者基于对耳机状态的检测实现，或者基于发生故障时的检测信号实现，在此不对耳机复位的触发源进行进一步的限定。为了实现充电功能和复位功能的分时复用，如图1所示，控制芯片的一路输出端通过第一开关元件Q3连接电压转换芯片的反馈端FB。具体来说，第一开关元件Q3优选为N沟道MOS管，控制芯片的一路输出端连接第一开关元件Q3的栅极G，第一开关元件Q3的源极S接地，漏极D通过第三电阻R3连接电压转换芯片的反馈端FB。在电压转换芯片的反馈端FB还设置有第一电阻R1和第二电阻R53。第一电阻R1的一端连接电压转换芯片的反馈端FB，另一端接地。第二电阻R53的一端连接电压转换芯片的输出端Vout，另一端连接所述电压转换芯片的反馈端FB。第一电阻R1、第二电阻R53和第三电阻R3主要起到分压的作用，当不同的分压电阻连入电路时，即可以改变电压转换芯片输出端的输出信号，生成满足复位和充电要求的不同的第一电信号和第二电信号。具体来说，耳机本体2置于充电盒1中复位时，控制芯片输出低电平信号至第一开关元件Q3的控制端，第一开关元件Q3的开关通路关断。当第一开关元件Q3关断时，第一电阻R1和第二电阻R53共同起到分压作用，此时电压转换芯片的输出Vout=Vfb(1+R2/R1)，其中Vfb为芯片自动生成的电压参考值。举例来说，设定Vfb等于0.5V，R1的阻值为135K，R2的阻值为1M，则此种电路条件下，Vout=4.2V，即第一电信号为4.2V。与复位状态对应的，当耳机本体2至于充电盒1中充电时，控制芯片输出高电平信号至第一开关元件Q3的控制端，第一开关元件Q3的开关通路导通。当第一开关元件Q3的开关通路导通时，第一电阻R1、第二电阻R53和第三电阻R3共同起到分压作用，当R1的阻值为135K，R2的阻值为1M，R3的阻值为940K时，Vout=4.74V，即第二电信号为4.74V。电压转换芯片可以选择市售的线性稳压芯片，如MA5150等。

作为一种扩展的技术方案，控制芯片的一路输出端还通过第四开关元件Q2连接电压转换芯片的反馈端FB。类似的，第四开关元件Q2优选为N沟道MOS管，控制芯片的一路输出端连接第四开关元件Q2的栅极G，第四开关元件Q2的源极S接地，漏极D通过第五电阻R2连接电压转换芯片的反馈端FB。耳机本体2置于充电盒1中复位时，控制芯片同时输出低电平信号至第一开关元件Q3和第四开关元件Q2的控制端，第一开关元件Q3和第四开关元件Q2的开关通路关断，第一电阻R1和第二电阻R53起到分压作用，在参数不变的前提下，Vout=4.2V。耳机本体2置于充电盒1中正常充电时，控制芯片输出高电平信号至第一开关元件Q3的控制端，输出低电平信号至第四开关元件Q2的控制端，第一开关元件Q3的开关通路导通，第四开关元件Q2的开关通路关断，第一电阻R1、第二电阻R53和第三电阻R3共同起到分压作用，在参数不变的前提下，Vout=4.74V。当需要实现其它特殊的充电功能时，如仅在建立通信前充电，控制芯片则可以同时输出高电平信号至第一开关元件Q3和第四开关元件Q2的控制端，控制第一开关元件Q3和第四开关元件Q2的开关通路导通，第一电阻R1、第二电阻R53、第三电阻R3和第五电阻R2共同起到分压的作用。第五电阻R2的阻值为2M，这样Vout=5V，从而可以区分出另一种充电模式。

以下参照图3进一步介绍耳机本体2中的电路连接。与复位和充电分时复用的需求匹配，在耳机本体2一端设置有复位芯片，复位芯片可以选择ROHM公司的BU48系列，复位芯片可选的的阈值电压为4.4V。复位芯片还可以选用其它公司出售的类似的产品，仅需根据复位芯片的阈值电压调整各个电阻的阻值即可。复位芯片的输入端VDD连接第二充电触点VDD_CHANGE_IN，复位芯片的输出端Vout依次设置有第二开关元件Q6和第三开关元件Q7。第二开关元件Q6和第三开关元件Q7优选为N沟道MOS管。其中，第二开关元件Q6的栅极G连接复位芯片的输出端Vout，第二开关元件Q6的源极S接地，第二开关元件Q6的漏极D通过阻值为100K的第六电阻R78连接第二充电触点VDD_CHANGE_IN。第三开关元件Q7的栅极G一路连接第二开关元件Q6的漏极D，另一路通过阻值为100K的第六电阻R78连接第二充电触点VDD_CHANGE_IN，第三开关元件Q7的源极S接地，第三开关元件Q7的漏极D连接充电芯片。当耳机没有放入充电盒1时，第二充电触点VDD_CHANGE_IN的电压为0V，小于复位芯片的阈值电压，复位芯片输出端Vout的输出信号为OV，第二开关元件Q6的开关通路处于关断状态，第三开关元件Q7也处于关断状态。当耳机放入充电盒1中复位时，电压转换芯片输出的第一电信号小于复位芯片的阈值电压，复位芯片输出端Vout的输出信号为0V，第二开关元件Q6的开关通路处于关断状态，第三开关元件Q7的栅极G电压与第一电信号的电压相同，第三开关元件Q7的开关通路导通，充电芯片接收代表复位操作的有效复位信号BCHG_MR_L，即一个有效低电平信号，生成并输出电信号SYS_RESET_L至处理芯片，驱动处理芯片将耳机恢复为初始状态。当耳机放入充电盒1中充电时，电压转换芯片输出的第二电信号大于复位芯片的阈值电压，复位芯片输出端Vout的输出信号为高电平信号，第二开关元件Q6的开关通路处于导通状态，第三开关元件Q7的开关通路处于关断状态，充电芯片接收有效充电信号，生成并输出充电信号至所述处理芯片。有效充电信号可以来源与充电芯片连接的电池（图中未示出）。处理芯片可以选用REALTEK瑞昱的RTL8763蓝牙芯片。第一充电触点和第二充电触点优选由Pogo pin接头实现。

为了避免在正常充电时错误的触发复位操作，当耳机放入充电盒1中充电时，在耳机一端，输入电压自0V上升至4.4V的时间小于等于5秒，当耳机从充电盒1中取出时，输入电压自4.4V下降至0V的时间也同样小于等于5秒。为确保电压的泄放时间，还设置有第四电阻R79，第四电阻R79的一端连接第三开关元件的控制端，另一端接地。第四电阻R79的阻值为1M。

通过本实用新型所提供的无线耳机复位电路，一方面可以利用充电盒对无线耳机充电，另一方面也可以利用充电盒对无线耳机复位，具有实用性好且稳定性佳的优点。同时无需再耳机本体上增加硬件，不会影响耳机本体的外观。

本实用新型同时还提供一种耳机，具有无线耳机复位电路。无线耳机复位电路的具体电路连接方式参见上述实施例的详细描述，在此不再赘述。具有无线耳机复位电路的耳机可以实现同样的技术效果。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线耳机复位电路，其特征在于，包括：

电压转换芯片，所述电压转换芯片的输出端连接设置在充电盒中的第一充电触点，所述电压转换芯片的反馈端连接设置在充电盒中的控制芯片；

复位芯片，所述复位芯片的输入端连接设置在耳机本体中的第二充电触点，所述复位芯片的输出端连接充电芯片；当耳机本体置于充电盒中时，所述第一充电触点与第二充电触点连接；和

处理芯片，所述处理芯片连接所述充电芯片；

耳机本体置于充电盒中复位时，所述电压转换芯片接收所述控制芯片输出的复位反馈信号，生成并输出第一电信号至所述复位芯片，所述充电芯片接收所述复位芯片输出的有效复位信号以驱动所述处理芯片复位。

2.根据权利要求1所述的无线耳机复位电路，其特征在于，还包括：

第一开关元件，所述第一开关元件的控制端连接所述控制芯片，所述第一开关元件的开关通路一端连接所述电压转换芯片的反馈端，另一端接地；

第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述电压转换芯片的反馈端，另一端接地；和

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述电压转换芯片的输出端，另一端连接所述电压转换芯片的反馈端；

耳机本体至于充电盒中复位时，所述控制芯片输出低电平信号至所述第一开关元件的控制端，所述第一开关元件的开关通路关断，所述电压转换芯片生成并输出第一电信号至所述复位芯片。

3.根据权利要求2所述的无线耳机复位电路，其特征在于，还包括：

第二开关元件，所述第二开关元件的控制端连接所述复位芯片的输出端，所述第二开关元件的开关通路一端通过电阻连接所述第二充电触点，另一端接地；和

第三开关元件，所述第三开关元件的控制端一路连接所述第二开关元件的开关通路，另一路通过电阻连接第二充电触点；所述第三开关元件的开关通路一端连接所述充电芯片，另一端接地；

所述复位芯片接收到第一电信号后，所述复位芯片输出端输出低电平信号至所述第二开关元件的控制端，所述第二开关元件的开关通路关断，所述第三开关元件的开关通路关断，所述充电芯片接收低电平信号驱动所述处理芯片复位。

4.根据权利要求3所述的无线耳机复位电路，其特征在于，还包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述第三开关元件的控制端，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的无线耳机复位电路，其特征在于，还包括：

第四开关元件，所述第四开关元件的控制端连接所述控制芯片，所述第四开关元件的开关通路一端连接所述电压转换芯片的反馈端，另一端接地；和

第五电阻，所述第五电阻的一端连接所述电压转换芯片的反馈端，另一端接地；

耳机至本体至于充电盒中复位时，所述控制芯片输出低电平信号至所述第四开关元件的控制端，所述第四开关元件的开关通路关断。

6.根据权利要求5所述的无线耳机复位电路，其特征在于，

所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件为N沟道MOS管。

7.根据权利要求1至6任一项所述的无线耳机复位电路，其特征在于，

耳机本体置于充电盒中充电时，所述电压转换芯片接收所述控制芯片输出的充电反馈信号，生成并输出第二电信号至所述复位芯片，所述充电芯片接收所述复位芯片输出的有效充电信号，为耳机本体充电。

8.根据权利要求7所述的无线耳机复位电路，其特征在于，

所述电压转换芯片输出的第一电信号小于所述复位芯片的阈值电压，所述电压转换芯片输出的第二电信号大于所述复位芯片的阈值电压。

9.根据权利要求8所述的无线耳机复位电路，其特征在于，

所述第一充电触点和所述第二充电触点为Pogo pin接头。

10.一种耳机，其特征在于，具有如权利要求1至9任一项所述的无线耳机复位电路。

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