CN210491166U - 一种无线耳机电源电路及无线耳机 - Google Patents

Abstract

一种无线耳机电源电路，包括设置在耳机本体中的处理芯片，还包括：第一感应元件，第一感应元件设置在耳机本体中；第二感应元件，第二感应元件设置在充电盒中；当耳机本体置于充电盒中时，第一感应元件检测到第二感应元件，生成并输出第一电平信号至处理芯片的使能端，处理芯片接收第一电平信号并停止工作；当耳机本体置于充电盒外时，第一感应元件生成并输出第二电平信号至处理芯片的使能端，处理芯片接收第二电平信号并开始工作。同时还提供一种无线耳机。本实用新型所提供的无线耳机电源电路，可以确保无线耳机在待机和使用状态下均具有最小的漏电流，从而提高电池的续航能力，提高电池的使用时间。

Description

一种无线耳机电源电路及无线耳机

技术领域

本实用新型涉及便携式收听设备技术领域，尤其涉及一种无线耳机充电电路，以及一种采用此种无线耳机电源电路的无线耳机。

背景技术

耳机是指音频转换单元，工作时接收音频信号并通过入耳或非入耳式的扬声器将音频信号转换为能够被人耳识别的声波。市售的耳机分为有线耳机和无线耳机两个类别。其中，无线耳机近年来发展迅速，通过无线通信协议形成信号传递路径，如TWS耳机等。

由于电路设计的固有原因，当无线耳机处于待机状态时，存在一定的漏电流。经过测试，漏电流大致在20至40 uA左右。如果电池容量较小，那么耳机在存放一段时间后，很容易出现锂电池电压过低，耳机使用时无法正常开机的问题。尤其是对于双耳无线耳机及颈戴耳机，漏电流导致的影响非常明显。

发明内容

本实用新型针对现有技术中无线耳机处于待机状态时漏电流较高，容易出现锂电池电压过低，耳机使用时无法正常开机的问题，设计并提供一种全新的无线耳机电源电路。

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：

一种无线耳机电源电路，包括设置在耳机本体中的处理芯片，还包括：第一感应元件，第一感应元件设置在耳机本体中；第二感应元件，第二感应元件设置在充电盒中；当耳机本体置于充电盒中时，第一感应元件检测到第二感应元件，生成并输出第一电平信号至处理芯片的使能端，处理芯片接收第一电平信号并停止工作；当耳机本体置于充电盒外时，第一感应元件生成并输出第二电平信号至处理芯片的使能端，处理芯片接收第二电平信号并开始工作。

作为一种可选的方式，第一感应元件为霍尔传感器，第二感应元件为磁芯。

作为另一种可选的方式，第一感应元件为感应线圈，第二感应元件为磁芯。

为了确保耳机本体电池的正常充电，还包括：第一开关元件，第一开关元件的控制端通过第一选通元件连接耳机本体的充电接口；第二开关元件，第二开关元件的控制端连接第一开关元件的开关通路，第二开关元件的开关通路一端连接处理芯片，另一端连接耳机本体电池；当充电盒向耳机本体电池充电时，第一选通元件输出充电状态电平信号至第一开关元件的控制端，第一开关元件和第二开关元件的开关通路导通，充电盒为耳机本体电池充电。

为了确保耳机本体的正常使用，还包括：第二选通元件，第一开关元件的控制端通过第二选通元件连接所述处理芯片的输出端；处理芯片接收第二电平信号，生成并通过第二选通元件输出开机状态电平信号至第一开关元件的控制端，第一开关元件接收开机状态电平信号，第一开关元件和第二开关元件的开关通路导通，耳机本体电池为处理芯片供电。

耳机本体可以基于第一感应元件的检测结果自动开机，具体的，还包括：第三选通元件，所述第一开关元件的控制端通过第三选通元件连接所述第一感应元件；当所述第一感应元件生成并输出第二电平信号至所述处理芯片的使能端时，所述第三选通元件导通，所述第一开关元件和第二开关元件的开关通路导通。

为了在开机和接收到保持信号之间保证耳机不发生异常，还包括：延时电路，其包括：第一电容，第一电容的第一端分别连接第二选通元件、第一开关元件的控制端和第一电阻器，第一电容的第二端接地；第一电阻器的另一端接地。

优选的，第一选通元件、第二选通元件和第三选通元件为二极管；第一选通元件的正极连接耳机本体的充电接口，负极连接第一开关元件的控制端；第二选通元件的正极连接处理芯片的输出端，负极连接第一开关元件的控制端；所述第三选通元件的正极连接第一感应元件，负极连接第一开关元件的控制端。

优选的，第一开关元件为N沟道MOS管，第二开关元件为P沟道MOS管。

本实用新型的另一个方面提供了一种无线耳机，包括无线耳机电源电路，无线耳机电源电路包括设置在耳机本体中的处理芯片，还包括：第一感应元件，第一感应元件设置在耳机本体中；第二感应元件，第二感应元件设置在充电盒中；当耳机本体置于充电盒中时，第一感应元件检测到第二感应元件，生成并输出第一电平信号至处理芯片的使能端，处理芯片接收第一电平信号并停止工作；当耳机本体置于充电盒外时，第一感应元件生成并输出第二电平信号至处理芯片的使能端，处理芯片接收第二电平信号并开始工作。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型所提供的无线耳机电源电路，可以确保无线耳机在待机和使用状态下均具有最小的漏电流，从而提高电池的续航能力，提高电池的使用时间。

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 为本实用新型所公开的无线耳机电源电路一种实施例的电路图；

图2为如图1所示的无线耳机电源电路耳机本体电池充电状态下的电路原理示意框图；

图3为如图1所示的无线耳机电源电路耳机本体使用状态下的电路原理示意框图。

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。

现有技术中的无线耳机，尤其是基于以蓝牙芯片和充电管理芯片为核心处理芯片设计的无线耳机存在在关机状态下漏电电流高的问题。为了克服这一缺陷，延长无线耳机在关机状态下的电量蓄存时间，提高用户的使用体验，图1中示出了一种全新的无线耳机电源电路。参照图1所示，无线耳机电源电路包括设置在耳机本体10中的处理芯片11。处理芯片11是无线耳机的核心，其中包括处理器、蓝牙通信模块、电源管理模块、以及可选则的外围传感模块，如MEMS麦克风、MEMES加速度计等等。本领域技术人员可以毫无疑义地理解，处理芯片11的具体型号可以根据产品不同功能不同而进行选择，在此不再进行进一步限定。处理芯片11具有使能端EN，在物理形态上，使能端EN可以是一个输入引脚，也可以是一个输入端口。

在本实施例中，使能端EN的使能信号基于第一感应元件12和第二感应元件22生成。具体来说，第一感应元件12设置在耳机本体10中，第二感应元件22设置在充电盒20中。当耳机本体10置于充电盒20中时，第一感应元件12检测到第二感应元件22，生成并输出第一电平信号至处理芯片11的使能端EN，处理芯片11接收第一电平信号并停止工作，保持处理芯片11处于非激活状态，降低待机状态下耳机本体10的漏电流，延长耳机本体10的存放时间。当耳机本体10置于充电盒20外时，第一感应元件12不再检测到第二感应元件22，第一感应元件12即生成并输出第二电平信号至处理芯片11的使能端EN，激活处理芯片11，处理芯片11接收第二电平信号并开始工作，不影响耳机本体10的正常使用。

第一感应元件12和第二感应元件22可以采用多种不同的结构，在一种实施方式中，第一感应元件12可以由霍尔传感器实现，例如芯片WH2506D，第二感应元件22则为设置在充电盒20相应位置处的磁芯。在另一种可选方式中，第一感应元件12可以是感应线圈，如印制在PCB板上的铜皮路径，感应线圈连接信号转换芯片，如MSP430芯片，将模拟信号转换为处理芯片11可接收的数字电平信号。

由于不同的处理芯片11的默认激活的有效电平信号不同，因此，作为一种与多种处理芯片11匹配的电路设计，还包括电平转换元件，若需要针对处理芯片11的基本设计转换电平信号，则在电路中增设电平转换元件，电平转换元件一端连接第一感应元件12，另一端连接处理芯片11的使能端EN。

以下结合图2对将耳机本体10置于充电盒20中充电时，无线耳机电源电路的工作模式进行介绍。除上述具体描述的元器件之外，还包括第一开关元件14，第一开关元件14的控制端通过第一选通元件13连接耳机本体10的充电接口。第二开关元件15的控制端连接第一开关元件14的开关通路，第二开关元件15的开关通路一端连接所述处理芯片11，另一端连接耳机本体10。当耳机本体10置于充电盒20中并由充电盒电池21或者外接电源向耳机本体电池16充电时，设置在耳机本体10一端的第一感应元件12检测到设置在充电盒20一端的第二感应元件22，生成并输出第一电平信号至处理芯片11的使能端EN，例如低电平信号，处理芯片11整体保持非激活状态；同时，由于第一选通元件13连接耳机本体10的充电接口，第一选通元件13输出充电状态电平信号至第一开关元件14的控制端，第一开关元件14和第二开关元件15的开关通路导通，耳机本体电池16的充电回路导通，充电盒20为耳机本体电池16充电。充电过程中，处理芯片11的后端电路均处于关闭状态，整个耳机本体10的能耗最低。

以下结合图3对将耳机本体10置于充电盒20外使用时，无线耳机电源电路的工作模式进行介绍。无线耳机电源电路还包括第二选通元件17，第二选通元件17设置在处理芯片11的输出端OUT和第一开关元件14的控制端之间。当耳机本体10置于充电盒20中并由充电盒20电池或者外接电源向耳机本体电池16充电时，由于处理芯片11整体保持非激活状态，因此，第二选通元件17处于关断状态,待机状态漏电流最小。而当耳机本体10置于充电盒20外正常使用时，第一感应元件12不再检测到设置在充电盒20中的第二感应元件22，第一感应元件12生成并输出第二电平信号至处理芯片11的使能端EN，例如高电平信号，处理芯片11接收第二电平信号并开始工作。处理芯片11生成并通过第二选通元件17输出开机状态电平信号至第一开关元件14的控制端，第一开关元件14接收开机状态电平信号，第一开关元件14和第二开关元件15的开关通路导通，耳机本体电池16为处理芯片11供电，无线耳机正常使用。

耳机本体可以基于第一感应元件的检测结果实现自动开机。具体来说，当第一感应元件12生成并输出第二电平信号至处理芯片11的使能端EN时，相当于是输出了一个耳机本体的开机信号，以高电平信号为例，即输出一个上升沿信号。如图3所示，为了确保耳机本体正常开机，第一开关元件14的控制端通过第三选通元件18连接第一感应元件12，在第一感应元件12生成并输出第二电平信号至处理芯片11的使能端EN时，在上升沿信号的作用下，第三选通元件18导通，第一开关元件14的控制端接收到高电平信号，第一开关元件14和第二开关元件15的开关通路导通，耳机本体基于第一感应元件的检测结果正常开机。

如图1所示，在一种优选的实施方式中，第一开关元件14由N沟道MOS管实现，如图1所示Q1,第二开关元件15由P沟道MOS管实现,如图1所示Q2。MOS管具有体积小、重量轻、寿命长、抗干扰能力强、功耗低的优点，更为适合无线耳机的设计和使用需求。当然，本领域技术人员可以毫无疑义地理解，第一开关元件14和第二开关元件15还可以选择其它由电压控制的开关管。第一选通元件13、第二选通元件17和第三选通元件18为二极管,如图1中所示D1、D2、D3；其中，第一选通元件13的正极连接耳机本体10的充电接口，负极连接第一开关元件14的控制端；第二选通元件17的正极连接处理芯片11的输出端，负极连接第一开关元件14的控制端；第三选通元件18的正极连接第一感应元件12，负极连接第一开关元件14的控制端。

在无线耳机开机之后，处理芯片11会进一步反馈开机状态电平信号至第一开关元件14的控制端，开机至接收到开机状态电平信号前可能存在有延时，为避免无线耳机在这段时间内出现工作异常。在本实施例中还设置有延时电路。延时电路包括第一电容C1，第一电容C1的第一端分别连接第二选通元件17、第一开关元件14的控制端和第一电阻器R1，第一电容C1的第二端接地。第一电阻器R1的另一端同样接地。当耳机正常开机时，第三选通元件D3导通，第一电容C1处于充电状态。在切换开机状态电平信号的过程中，第一电容C1处于放电状态，以保持第一开关元件14的控制端维持高电平。在延时电路中，优选设置第一电容C1为4.7uF电容，第一电阻器R1的阻值为1M，以使得第一电容C1通过第一电阻器R1的放电时间保持在8s左右，足以保证延迟状态下的无线耳机的正常工作。

本实用新型同时还提供了一种无线耳机。无线耳机中设置有无线耳机电源电路。无线耳机电源电路的具体结构参见上述实施例的详细描述和说明书附图的详细记载，在此不再赘述。具有无线耳机电源电路的无线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)

1.一种无线耳机电源电路，包括设置在耳机本体中的处理芯片，

其特征在于，还包括：

第一感应元件，所述第一感应元件设置在耳机本体中；

第二感应元件，所述第二感应元件设置在充电盒中；

当耳机本体置于充电盒中时，所述第一感应元件检测到所述第二感应元件，生成并输出第一电平信号至所述处理芯片的使能端，所述处理芯片接收所述第一电平信号并停止工作；当耳机本体置于充电盒外时，所述第一感应元件生成并输出第二电平信号至所述处理芯片的使能端，所述处理芯片接收所述第二电平信号并开始工作。

2.根据权利要求1所述的无线耳机电源电路，其特征在于，

所述第一感应元件为霍尔传感器，所述第二感应元件为磁芯。

3.根据权利要求1所述的无线耳机电源电路，其特征在于，

所述第一感应元件为感应线圈，所述第二感应元件为磁芯。

4.根据权利要求1至3任一项所述的无线耳机电源电路，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通过第一选通元件连接耳机本体的充电接口；

第二开关元件，所述第二开关元件的控制端连接所述第一开关元件的开关通路，所述第二开关元件的开关通路一端连接所述处理芯片，另一端连接耳机本体电池；

当充电盒向所述耳机本体电池充电时，所述第一选通元件输出充电状态电平信号至所述第一开关元件的控制端，所述第一开关元件和第二开关元件的开关通路导通，充电盒为耳机本体电池充电。

5.根据权利要求4所述的无线耳机电源电路，其特征在于，

还包括：

第二选通元件，所述第一开关元件的控制端通过第二选通元件连接所述处理芯片的输出端；

所述处理芯片接收所述第二电平信号，生成并通过所述第二选通元件输出开机状态电平信号至所述第一开关元件的控制端，所述第一开关元件接收开机状态电平信号，所述第一开关元件和第二开关元件的开关通路导通，耳机本体电池为处理芯片供电。

6.根据权利要求5所述的无线耳机电源电路，其特征在于，

还包括：

第三选通元件，所述第一开关元件的控制端通过第三选通元件连接所述第一感应元件；

当所述第一感应元件生成并输出第二电平信号至所述处理芯片的使能端时，所述第三选通元件导通，所述第一开关元件和第二开关元件的开关通路导通。

7.根据权利要求6所述的无线耳机电源电路，其特征在于，

还包括：

延时电路，其包括：

第一电容，所述第一电容的第一端分别连接所述第二选通元件、第一开关元件的控制端和第一电阻器，所述第一电容的第二端接地；

所述第一电阻器的另一端接地。

8.根据权利要求6所述的无线耳机电源电路，其特征在于，

第一选通元件、第二选通元件和第三选通元件为二极管；其中，所述第一选通元件的正极连接所述耳机本体的充电接口，负极连接所述第一开关元件的控制端；所述第二选通元件的正极连接所述处理芯片的输出端，负极连接所述第一开关元件的控制端；所述第三选通元件的正极连接所述第一感应元件，负极连接所述第一开关元件的控制端。

9.根据权利要求5所述的无线耳机电源电路，其特征在于，

所述第一开关元件为N沟道MOS管，所述第二开关元件为P沟道MOS管。

10.一种无线耳机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的无线耳机电源电路。

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