CN213990241U - 无线耳机的充电设备和无线耳机组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无线耳机的充电设备和无线耳机组件，属于声学技术领域。无线耳机的充电设备包括：充电单元、电流源调节单元、第一开关、第一电压采集单元、控制单元及与无线耳机的充电输入端接触的第一触点，电流源调节单元的第一输入端与充电单元中的稳压器的输出端连接，电流源调节单元的第二输入端与控制单元的第一输出端连接，电流源调节单元的输出端与第一开关的第一端连接，第一开关的第二端与第一触点连接，第一开关的控制端与控制单元的第二输出端连接；第一电压采集单元的输入端与第一触点连接，第一电压采集单元的输出端与控制单元的第一输入端连接。该无线耳机的充电设备可解决对无线耳机充电时，无线耳机中需设置充电IC的问题。

Description

无线耳机的充电设备和无线耳机组件

技术领域

本申请属于声学技术领域，具体涉及一种无线耳机的充电设备和一种无线耳机组件。

背景技术

目前，无线耳机已经被越来越广泛的使用。在无线耳机电量不足的情况下，通常将无线耳机放置在无线耳机的充电设备上进行充电。

但是，在利用无线耳机的充电设备实现对无线耳机的充电时，在无线耳机的充电设备中设置一颗充电IC的基础上，还需要在无线耳机中设置一颗充电 IC。其中，无线耳机中所设置的充电IC用以实现将无线耳机的充电设备输出的充电电流转换为无线耳机所需的充电电流。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种无线耳机的充电设备，能够解决对无线耳机充电时，无线耳机中需设置充电IC的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种无线耳机的充电设备，包括：充电单元、电流源调节单元、第一开关、第一电压采集单元、控制单元及与无线耳机的充电输入端接触的第一触点，其中：

所述电流源调节单元的第一输入端与所述充电单元中的稳压器的输出端连接，所述电流源调节单元的第二输入端与所述控制单元的第一输出端连接，所述电流源调节单元的输出端与所述第一开关的第一端连接，

所述第一开关的第二端与所述第一触点连接，所述第一开关的控制端与所述控制单元的第二输出端连接；

所述第一电压采集单元的输入端与所述第一触点连接，所述第一电压采集单元的输出端与所述控制单元的第一输入端连接。

第二方面，提供了一种无线耳机组件，包括如第一方面所述的无线耳机的充电设备及无线耳机。

在本申请实施例中，控制单元用于根据第一电压采集单元采集到的电压信号，确定无线耳机是否正确的放置在充电设备上。在第一电压采集单元采集到电压信号表示第一触点的电压为0的情况下，控制单元确定无线耳机未正确放置在充电设备上。此时，控制单元通过控制单元的第二输出端输出控制第一开关断开的指令。在第一电压采集单元采集到电压信号表示第一触点的电压不为 0的情况下，控制单元根据该电压信号确定无线耳机是否满电量。在满电量的情况下，控制单元通过控制单元的第二输出端输出控制第一开关断开的指令。对应的，在不是满电量的情况下，控制单元通过控制单元的第二输出端输出控制第一开关导通的指令。这样，充电单元中的稳压器可向无线耳机充电。同时，在不是满电量的情况下，控制单元根据第一电压采集单元采集到的电压信号，确定无线耳机的当前电量，并根据当前电量通过控制单元的第一输出端输出控制电流源调节单元输出与当前电量匹配的充电电流。在此基础上可知，本申请实施例提供的无线耳机的充电电路可向无线耳机输出满足无线耳机充电需求的电流。因此，本申请实施例提供的无线耳机的充电设备可解决对无线耳机充电时，无线耳机中需设置充电IC的问题。进一步的，可为降低耳机的成本提供了基础。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种无线耳机的充电设备的结构示意图一；

图2是本申请实施例提供的一种无线耳机的充电设备的结构示意图二；

图3是本申请实施例提供的一种电平信号示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种电平信号示意图；

图5是本申请实施例提供的一种无线耳机的充电设备的结构示意图三；

图6是本申请实施例提供的一种无线耳机的充电设备的结构示意图四。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的无线耳机的充电电路进行详细地说明。

如图1所示，本申请实施例提供的无线耳机的充电设备，包括：充电单元 11、电流源调节单元12、第一开关13、第一电压采集单元14、控制单元15 以及与无线耳机的充电输入端接触的第一触点16。其中：

电流源调节单元12的第一输入端与充电单元11中的稳压器111的输出端连接，电流源调节单元12的第二输入端与控制单元15的第一输出端连接，电流源调节单元12的输出端与第一开关13的第一端连接。

第一开关13的第二端与第一触点16连接，第一开关13的控制端与控制单元15的第二输出端连接。

第一电压采集单元14的输入端与第一触点16连接，第一电压采集单元14 的输出端与控制单元15的第一输入端连接。

在本申请实施例中，无线耳机的充电设备为无线耳机充电仓或者为无线耳机充电底座。

在本申请实施例中，充电单元11是在传统的无线耳机的充电设备中所设置的充电IC的结构的基础上，将传统的充电IC的PMID输出端悬空，在其中的稳压器111的输出端引出一个端子与电流源调节单元12的第一输入端连接。即在本申请实施例中，利用充电单元11中稳压器111为无线耳机的供电。

在本申请实施例中，可以利用充电单元11中的稳压器111为无线耳机供电的原理为：在无线耳机的充电设备不连接电源适配器且无线耳机的充电设备的电池有电，或者无线耳机的充电设备连接电源适配器的情况下，稳压器111 常供电，且输出电压为4.6V，可最小带载50mA，而无线耳机所需的最大充电电流小于50mA。因此，可使用稳压器111为无线耳机供电。

在本申请的一个实施例中，稳压器111可以为线性稳压器，进一步的还可以为低压差线性稳压器。在稳压器111为低压差线性稳压器的情况下，充电单元11通过稳压器111可输出稳定且安全的充电电流。

在本申请实施例中，电流源调节电路12用于根据控制单元15在控制单元 15的第一输出端输出的电流控制信号，调节输出电流的大小。在本申请实施例中，电流源调节电路12可以为一个电流源控制IC。

在本申请实施例中，第一开关13用于根据控制单元15在控制单元15的第二输出端输出的控制信号，导通或断开电流源调节单元12与第一触点16之间的通路。

在本申请实施例中，第一触点16为无线耳机的充电设备上连接无线耳机的充电电源输入端的金属触点。

在本申请实施例中，第一电压采集单元14用于采集第一触点16处的电压信号，并将采集到的电压信号通过控制单元15的第一输入端反馈给控制单元 15。可以理解的是，在将无线耳机正确放置到充电设备上的情况下，第一电压采集单元14采集的是无线耳机的电压。其中，正确放置指的是，无线耳机的电源输入端与第一触点16接触。

在本申请实施例中，控制单元用于根据第一电压采集单元采集到的电压信号，确定无线耳机是否正确的放置在充电设备上。在第一电压采集单元采集到电压信号表示第一触点的电压为0的情况下，控制单元确定无线耳机未正确放置在充电设备上。此时，控制单元通过控制单元的第二输出端输出控制第一开关断开的指令。在第一电压采集单元采集到电压信号表示第一触点的电压不为 0的情况下，控制单元根据该电压信号确定无线耳机是否满电量。在满电量的情况下，控制单元通过控制单元的第二输出端输出控制第一开关断开的指令。对应的，在不是满电量的情况下，控制单元通过控制单元的第二输出端输出控制第一开关导通的指令。这样，充电单元中的稳压器可向无线耳机充电。同时，在不是满电量的情况下，控制单元根据第一电压采集单元采集到的电压信号，确定无线耳机的当前电量，并根据当前电量通过控制单元的第一输出端输出控制电流源调节单元输出与当前电量匹配的充电电流。在此基础上可知，本申请实施例提供的无线耳机的充电电路可向无线耳机输出满足无线耳机充电需求的电流。因此，本申请实施例提供的无线耳机的充电设备可解决对无线耳机充电时，无线耳机中需设置充电IC的问题。进一步的，可为降低耳机的成本提供了基础。

基于上述内容可知，上述内容可实现单耳的无线耳机的充电，或者依次正确放置在充电设备上的双耳无线耳机的充电。

其中，双耳无线耳机包括第一无线耳机和第二无线耳机。在第一无线耳机为左耳无线耳机的情况下，第二无线耳机为右耳无线耳机。对应的，在第一无线耳机为右耳无线耳机的情况下，第二无线耳机为左耳无线耳机。

在上述任一实施例的基础上，如图2所示，本申请实施例提供的无线耳机的充电电路还包括：第二开关17、第二电压采集单元18及与无线耳机充电输入端接触的第二触点19。其中：

第二开关17的第一端与电流源调节单元12的输出端连接，第二开关17 的第二端与第二触点19连接，第二开关17的控制端与控制单元15的第三输出端连接。

第二电压采集单元18的输入端与第二触点19连接，第二电压采集单元18 的输出端与控制单元15的第二输入端连接。

在本申请实施例中，第二开关17用于根据控制单元15在控制单元15的第三输出端输出的控制信号，导通或断开电流源调节单元12与第二触点19之间的通路。

在本申请实施例中，第二触点19为无线耳机的充电设备上连接另一无线耳机的充电电源输入端的金属触点。

在本申请实施例中，第二电压采集单元18用于采集第二触点19处的电压信号，并将采集到的电压信号通过控制单元15的第二输入端反馈给控制单元 15。可以理解的是，在将另一无线耳机正确放置到无线耳机仓或者充电座上的情况下，第二电压采集单元18采集的是该另一无线耳机的电压。其中，正确放置指的是，另一无线耳机的电源输入端与第二触点19接触。

在本申请实施例中，在双耳无线耳机电量不足，且用户将双耳无线耳机均正确耳朵放置在充电设备上，例如第一无线耳机的电源输入端与第一触点16 接触，第二无线耳机的电源输入端与第二触点19接触的情况下，控制单元15 可执行如下三种操作中的任一种：

第一种操作：控制单元15通过第一电压采集单元14采集到的电压信号，确定第一无线耳机的电量不足。然后，控制单元15控制第一开关13导通，第二开关17断开。同时，控制单元15定周期或者实时的根据第一电压采集单元 14采集到的电压信号，确定第一无线耳机的当前电量，以及控制电流源调节单元12输出与第一无线耳机当前电量匹配的充电电流。

在控制单元15根据第一电压采集单元14采集到的电压信号确定第一无线耳机充满电的情况下，控制第一开关13断开，并控制第二开关17导通。此时，控制单元15通过第二电压采集单元18采集到的电压信号，确定第一无线耳机的电量不足。同时，控制单元15定周期或者实时的根据第二电压采集单元18 采集到的电压信号，确定第二无线耳机的当前电量，并控制电流源调节单元12 输出与第二无线耳机当前电量匹配的充电电流。

在控制单元15根据第二电压采集单元18采集到的电压信号确定第二无线耳机充满电的情况下，控制第二开关17断开。此时，第一无线耳机和第二耳机完成充电。

在该第一种操作中，控制单元15向第一开关13和第二开关17输出的控制信号的电平示意图可如图3所示。其中，高电平控制对应开关导通，低电平控制对应开关断开，T1和T2之间的时间间隔为第二开关17在控制单元15控制导通至实际导通的时间长度。

第二种操作：控制单元15首先通过第一电压采集单元14采集到的电压信号，以及第二电压采集单元18采集到的电压信号，确定第一无线耳机和第二无线耳机的电量不足。然后，控制单元15控制在0～t1的时间范围内第一开关 13导通，第二开关17断开，同时，根据第一电压采集单元14采集到的电压信号，确定第一无线耳机的当前电量，并根据第一无线耳机的当前电量，调整电流源调节单元12输出与当前电量匹配的电流。

在t1～t2的时间范围内第二开关17导通，第一开关13断开，同时，第二电压采集单元18采集到的电压信号，确定第二无线耳机的当前电量，并根据第二无线耳机的当前电量，调整电流源调节单元12输出与当前电量匹配的电流。其中，0～t1与t1～t2对应的时间长度相同。直至控制单元15通过第一电压采集单元14或者第二电压采集单元18确定其中一个无线耳机充满电。

以第一耳机充满电，第二耳机未充满电为例，此时，控制单元15控制第一开关13持续断开，第二开关17持续导通，直至第二无线耳机充满电。在第二无线耳机充满电后，控制单元15控制第二开关17断开。

在本申请实施例中，控制单元15向第一开关13和第二开关17输出的控制信号的电平示意图可如图4所示。在本申请实施例中第一无线耳机和第二无线耳机充满电的时间相差短，这可提高用户的使用体验。

第三种操作：控制单元15根据第一电压采集单元14和第二电压采集单元 18输出的电压信号，分别确定第一无线耳机的当前电量和第二无线耳机的当前电量。并根据第一无线耳机的当前电量和第二无线耳机的当前电量配置第一开关13的导通时间和第二开关17的导通时间。

以第一无线耳机的电量为60％，第二无线耳机的为20％为例，控制单元 15配置控制单元15控制在0～t3的时间范围内第一开关13导通，第二开关17 断开。同时，根据第一无线耳机的当前电量，调整电流源调节单元12输出与当前电量匹配的电流。在t3～t4的时间范围内第二开关17导通，第一开关13 断开，同时，根据第二无线耳机的当前电量，调整电流源调节单元12输出与当前电量匹配的电流。其中，0～t3对应的时间长度小于t3～t4对应的时间长度。直至控制单元15通过第一电压采集单元14和第二电压采集单元18确定第一无线耳机和第二无线耳机的电量相同，再重新参考上述第二种方式，配置0～t3 对应的时间长度与t3～t4对应的时间长度相同。

在本申请实施例中，第一无线耳机和第二无线耳机可基本同时完成充电。这进一步的提高了用户的使用体验。

在上述图2所示实施例的基础上，如图5所示，本申请实施例提供的无线耳机的充电设备中，控制单元15的第二输出端与控制单元15的第三输出端共端，第一开关13的控制端与第二开关17的控制端共端，且第一开关13的第一端与第二开关17的第一端共端。

在本申请实施例中，第一开关13和第二开关17组成了单刀双掷开关，这大大的降低了无线耳机的充电设备的电路设计难度和板面积。

在上述如图1或者图2所示的实施例的基础上，如图5所示，本申请实施例提供的无线耳机的充电设备还包括：第一电阻20和第二电阻21。其中：

第一电压采集单元14的输入端通过第一电阻20与第一触点16连接。

第二电阻21的第一端与第一电压采集单元14的输入端连接，第二电阻21 的第二端与接地端连接。

在本申请实施例中，第一电压采集单元14用于采集第二电阻21两端的电压，并将第二电阻21两端的电压上报至控制单元15。控制单元15中预先存储第一电阻20的阻值和第二电阻21的阻值，控制单元15首先根据第二电阻21 的阻值和第二电阻21的电压，确定流经第二电阻21的电流，并基于该电流、第一电阻20和第二电阻21的阻值和的乘积，得到第一触点16的电压。

在本申请实施例中，控制单元15通过电阻分压的方式得到第一触点16的电压，这样，控制单元15可得到稳定的第一触点16的电压。

在上述如图1或2所示实施例的基础上，如图5所示，本申请实施例提供的无线耳机的充电设备还包括：第三电阻22和第四电阻23。其中：

第二电压采集单元18的输入端通过第三电阻22与第二触点19连接。

第四电阻23的第一端与第二电压采集单元18的输入端连接，第四电阻23 的第二端与接地端连接。

在本申请实施例中，第二电压采集单元18用于采集第四电阻23两端的电压，并将第四电阻23两端的电压上报至控制单元15。控制单元15中预先存储第四电阻23的阻值和第三电阻22的阻值，控制单元15首先根据第四电阻23 的阻值和第四电阻23的电压，确定流经第四电阻23的电流，并基于该电流、第三电阻22和第四电阻23的阻值和的乘积，得到第二触点19的电压。

在本申请实施例中，控制单元15通过电阻分压的方式得到第二触点19的电压，这样，控制单元15可得到稳定的第二触点19的电压。

在上述实施例基础上，如图6所示，控制单元15的第二输入端与控制单元15的第一输入端共端，第一电压采集单元14与第二电压采集18单元为同一电压采集单元，设备还包括第五电阻24、第六电阻26和单刀双掷开关25，其中：

第五电阻24连接在第一电压采集单元14的输入端与单刀双掷开关25的静触点之间。

单刀双掷开关25的第一动触点与第一触点16连接，单刀双掷开关25的第二动触点与第二触点19连接，单刀双掷开关15的控制端与控制单元15的第四输出端连接。

第六电阻26的第一端与第一电压采集单元14的输入端连接，第六电阻26 的第二端与接地端连接。

在本申请实施例中，控制单元15在需要检测第一触点16的电压信号的情况下，通过自身的第四输出端控制单刀双掷开关26的静触点与第一动触点连接。对应的，控制单元15在需要检测第二触点19的电压的情况下，通过第四输出端控制单刀双掷开关25的静触点与第二动触点连接。

在本申请实施例中，提供另一种控制单元15得到稳定的第一触点16和第二触点19的电压的电路实现方式。且该方式相中所应用的电子元器件个数少。

本申请还提供了一种无线耳机组件，该无线耳机组件包括上述任一实施例的无线耳机的充电设备以及无线耳机。

其中，无线耳机可以为无线单耳耳机，还可以为无线双耳耳机。

在一个示例中，无线耳机可以为蓝牙耳机、红外线耳机、2.4G耳机中的任一种。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种无线耳机的充电设备，其特征在于，包括：充电单元、电流源调节单元、第一开关、第一电压采集单元、控制单元及与无线耳机的充电输入端接触的第一触点，其中：

所述电流源调节单元的第一输入端与所述充电单元中的稳压器的输出端连接，所述电流源调节单元的第二输入端与所述控制单元的第一输出端连接，所述电流源调节单元的输出端与所述第一开关的第一端连接；

所述第一开关的第二端与所述第一触点连接，所述第一开关的控制端与所述控制单元的第二输出端连接；

所述第一电压采集单元的输入端与所述第一触点连接，所述第一电压采集单元的输出端与所述控制单元的第一输入端连接。

2.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述设备还包括第二开关、第二电压采集单元及与所述无线耳机充电输入端接触的第二触点，其中：

所述第二开关的第一端与所述电流源调节单元的输出端连接，所述第二开关的第二端与所述第二触点连接，所述第二开关的控制端与所述控制单元的第三输出端连接；

所述第二电压采集单元的输入端与所述第二触点连接，所述第二电压采集单元的输出端与所述控制单元的第二输入端连接。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制单元的第二输出端与所述控制单元的第三输出端共端，所述第一开关的控制端与所述第二开关的控制端共端，且所述第一开关的第一端与所述第二开关的第一端共端。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第一电阻和第二电阻，其中：

所述第一电压采集单元的输入端通过所述第一电阻与所述第一触点连接；

所述第二电阻的第一端与所述第一电压采集单元的输入端连接，所述第二电阻的第二端与接地端连接。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备包括第三电阻和第四电阻，其中：

所述第二电压采集单元的输入端通过所述第三电阻与所述第二触点连接；

所述第四电阻的第一端与所述第二电压采集单元的输入端连接，所述第四电阻的第二端与接地端连接。

6.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述控制单元的第二输入端与所述控制单元的第一输入端共端，所述第一电压采集单元与所述第二电压采集单元为同一电压采集单元，所述设备还包括第五电阻、第六电阻和单刀双掷开关，其中：

所述第五电阻连接在所述第一电压采集单元的输入端与所述单刀双掷开关的静触点之间；

所述单刀双掷开关的第一动触点与所述第一触点连接，所述单刀双掷开关的第二动触点与所述第二触点连接，所述单刀双掷开关的控制端与所述控制单元的第四输出端连接；

所述第六电阻的第一端与所述第一电压采集单元的输入端连接，所述第六电阻的第二端与接地端连接。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述稳压器为低压差线性稳压器。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备为无线耳机充电仓或者为无线耳机充电底座。

9.一种无线耳机组件，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的无线耳机的充电设备以及无线耳机。

10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述无线耳机为蓝牙耳机、红外线耳机、2.4G耳机中的任一种。

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