CN217011176U - 一种tws耳机入仓检测电路及tws耳机充电仓 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无线耳机领域，具体涉及一种TWS耳机入仓检测电路及TWS耳机充电仓；所述TWS耳机充电仓内置有电池，所述TWS耳机入仓检测电路包括主控制器、升压单元、唤醒单元以及开关单元，所述升压单元使能端与所述主控制器连接，所述升压单元输出端与顶针连接；所述唤醒单元的第一输出端与所述升压单元连接，其第二输出端与所述主控制器连接；所述开关单元的第一输入端与所述电池连接，其第二输入端与所述主控制器连接，所述开关单元的输出端与所述升压单元连接；本实用新型在原有充电仓升压电路的基础上，通过增加唤醒单元、开关单元以及各单元与主控制器的配合，实现了在TWS耳机充电仓的休眠模式下，对TWS耳机进行可靠、及时的TWS耳机入仓动作检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线耳机领域，具体涉及一种TWS耳机入仓检测电路及 TWS耳机充电仓。
背景技术
TWS耳机充电盒中都会设置一个用于对耳机进行入仓检测的检测模块，以及时发现耳机入仓并及时对耳机进行充电。
现有的TWS耳机需要在牺牲充电盒电池功耗的前提下来实现入仓检测，导致TWS耳机充电盒的功耗较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种TWS耳机入仓检测电路及TWS耳机充电仓，克服了现有技术中需要在牺牲充电盒电池功耗的前提下来实现入仓检测，导致TWS耳机充电盒的功耗较高等缺陷。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种TWS耳机入仓检测电路，用于TWS耳机仓中，所述TWS耳机充电仓内置有电池，其优选方案在于，所述TWS耳机入仓检测电路包括：
主控制器，用于检测TWS耳机仓中顶针的电流；
升压单元，所述升压单元的使能端与所述主控单元的第一I/O口连接，所述升压单元的电流输入端与电池连接，所述升压单元的电流输出端与TWS耳机仓的顶针连接；
唤醒单元，所述唤醒单元的输入端与所述电池连接，所述唤醒单元的第一输出端与所述升压单元连接，所述唤醒单元的第二输出端与所述主控制器的中断引脚连接；
开关单元，所述开关单元的第一输入端与所述电池连接，所述开关单元的第二输入端与所述主控制器的第二I/O口连接，所述开关单元的输出端与所述升压单元连接。
其中，较佳方案为：所述主控制器配置为在TWS耳机正常充电时控制第二 I/O口输出低电平，并在TWS耳机脱离耳机仓时控制第二I/O口输出高电平。
其中，较佳方案为：所述中断引脚配置为上升沿触发中断。
其中，较佳方案为：所述升压单元采用SGM66051-5.4YTN6G芯片，其VCC 引脚与所述电池连接，Vout引脚与顶针连接以用于为TWS耳机充电。
其中，较佳方案为：所述唤醒单元为三极管，所述三极管的发射极与所述电池连接，所述三极管的集电极与所述主控制器的中断引脚连接，所述三极管的基极与所述升压单元的VCC引脚连接。
其中，较佳方案为：所述开关单元为MOS管，所述MOS管的漏极与所述电源连接，所述MOS管的栅极与所述主控器的第二I/O口连接，所述MOS管的源极与所述升压单元的VCC引脚连接。
其中，较佳方案为：所述TWS耳机入仓检测电路还包括一过流保护单元，所述过流保护单元设置在所述升压单元的电流输出端。
其中，较佳方案为：所述TWS耳机入仓检测电路还包括第一滤波单元，所述第一滤波单元的输入端与所述开关单元的输出端连接，所述第一滤波单元的输出端与所述开关单元的VCC引脚连接。
其中，较佳方案为：所述TWS耳机入仓检测电路还包括第二滤波单元，所述第二滤波单元的输入端与升压单元的电流输出端连接，所述第二滤波单元的输出端与TWS耳机仓的顶针连接。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型还提供一种TWS耳机充电仓，其优选方案在于：所述TWS耳机充电仓包括仓体、设置在仓体内的电池、设置在仓体内的电路板以及设置在仓体上的顶针，所述电路板上设置有上述的TWS耳机入仓检测电路，所述顶针分别与所述升压单元和所述主控制器连接，以用于为TWS耳机充电。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过设计一种 TWS耳机入仓检测电路，在原有充电仓升压电路的基础上，通过增加唤醒单元以及该唤醒单元与主控制器的配合设计，通过增加开关单元以及该开关单元与主控制器的配合设计，实现了在TWS耳机充电仓的休眠模式下，对TWS耳机进行可靠、及时的TWS耳机入仓动作检测；有效提高了TWS耳机入仓检测的及时程度，有效降低了TWS耳机仓的电池功耗，也有效降低了硬件成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型中的一种TWS耳机入仓检测电路的结构示意图；
图2是本实用新型中的一种TWS耳机入仓检测电路的结构示意图；
图3是本实用新型中的一种TWS耳机充电仓的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图所示，本实用新型提供一种TWS耳机入仓检测电路的最佳实施例。
一种TWS耳机入仓检测电路，用于TWS耳机仓中，参考图1，所述TWS耳机入仓检测电路包括电池1、主控制器2、升压单元3、唤醒单元4以及开关单元5，所述主控制器2用于检测TWS耳机仓中顶针的电流；所述升压单元3 的使能端与所述主控制器2的第一I/O口21连接，所述升压单元3的电流输入端与电池1连接，所述升压单元3的电流输出端与TWS耳机仓的顶针连接；所述唤醒单元4的输入端与所述电池1连接，所述唤醒单元4的第一输出端与所述升压单元3连接，所述唤醒单元4的第二输出端与所述主控制器2的中断引脚23连接；所述开关单元5的第一输入端与所述电池1连接，所述开关单元5的第二输入端与所述主控制器2的第二I/O口22连接，所述开关单元5 的输出端与所述升压单元3连接。
具体的，所述电池1主要用于供电；所述主控制器2与所述电池1连接以获取电能，所述主控制器2与TWS耳机仓中的顶针连接，以用于检测TWS耳机仓中顶针的电流，从而采集所述TWS耳机仓中顶针的电压，并根据TWS耳机仓中顶针的电压变化来判断耳机的入仓情况。
所述主控制器2配置为在TWS耳机正常充电时控制第二I/O口22输出低电平，以使得升压单元3的输出端输出具有带载能力的电压至顶针，并为TWS 耳机充电；并在TWS耳机脱离耳机仓时控制第二I/O口22输出高电平，使得升压单元3的输出端输出不具有带载能力的电压至顶针，所述主控制器2进入休眠模式。
具体可以在主控制器2内预设一个轻载检测阈值，当所述主控制器2检测到顶针电流小于该轻载检测阈值时，控制第二I/O口22输出高电平，使得升压单元3的输出端输出不具有带载能力的电压至顶针，所述主控制器2进入休眠模式。
所述升压单元3主要用于将电池1电压进行升压后为TWS耳机进行充电；所述升压单元3的使能端与所述主控制器2的第一I/O口21连接，所述主控制器2的第一I/O口21始终处于高电平，所述升压单元3的电流输入端与所述电池1连接以获取电流，所述升压单元3将电池1电压进行升压后并通过电流输出端输出至TWS耳机仓中的顶针，并能够通过该顶针为TWS耳机仓中的耳机进行充电。
所述唤醒单元4主要用于在TWS耳机入仓时，以唤醒休眠状态下的主控制器2，所述唤醒单元4的输入端与所述电池1连接以获取电能，所述唤醒单元 4的第一输出端与所述升压单元3连接，所述唤醒单元4的第二输出端与所述主控制器2的中断引脚23连接，所述主控制器2的中断引脚23配置为上升沿中断，当TWS耳机进入对应的TWS耳机充电仓时，所述唤醒单元4导通，所述唤醒单元4的第二输出端输出电流至所述主控制器2的中断引脚23，使得所述中断引脚被拉高，以唤醒所述主控制器2。
所述开关单元5的第一输入端与所述电池1连接，所述开关单元5的第二输入端与所述主控制器2的第二I/O口22连接，所述开关单元5的输出端与所述升压单元3连接。
当TWS耳机正常充电时，所述主控制器2控制所述第二I/O口22输出低电平，所述开关单元5开启，以使得所述开关单元5第一输入端的电流流入所述升压单元3，以使得升压单元3的输出端输出具有带载能力的电压至顶针，并为TWS耳机充电。
当TWS耳机脱离耳机仓时，TWS耳机充电仓中的顶针的电流将小于预设的轻载检测阈值，所述主控制器2在检测到顶针的电流将小于预设的轻载检测阈值时，控制所述第二I/O口22输出高电平，所述开关单元5关闭，所述开关单元5第一输入端的电流被截止，使得升压单元3的输出端输出不具有带载能力的电压至顶针，所述主控制器2进入休眠模式。
当TWS耳机进入对应的TWS耳机充电仓时，所述唤醒单元4导通，所述唤醒单元4输入端的电流将通过所述唤醒单元4的第二输出端输出至所述主控制器2的中断引脚23，使得所述中断引脚被拉高，以唤醒所述主控制器2，当所述主控制器2被唤醒后，控制所述第二I/O口22输出低电平，所述开关单元 5开启，以使得所述开关单元5第一输入端的电流流入所述升压单元3，以使得升压单元3的输出端输出具有带载能力的电压至顶针，并为TWS耳机充电。
现有的入仓检测一般为：在TWS耳机充电盒进入休眠状态后，通过定时唤醒来检测TWS耳机是否入仓，或者是充电盒顶针端5V常在的方式来检测，或者通过集成芯片来检测；通过定时唤醒的方式无法保证TWS耳机入仓时正好落在唤醒时间段，将造成TWS耳机入仓检测不够及时；通过充电盒顶针端5V常在的方式，当TWS耳机不在仓内时，也将消耗电池的功耗，该牺牲充电盒电池功耗的方式不利于线下追求的低功率要求；通过集成芯片来检测的方式硬件设计成本较高。
在本实施例中，通过设计一种TWS耳机入仓检测电路，在原有充电仓升压电路的基础上，通过增加唤醒单元与主控制器的配合设计以及增加开关单元与主控制器的配合设计，在TWS耳机充电仓的休眠模式下，即保证电池功耗低的情况下，实现了可靠、及时的TWS耳机入仓动作检测；有效提高了TWS耳机入仓检测的及时程度，有效降低了TWS耳机仓的电池功耗，也有效降低了硬件成本。
在一个实施例中，并参考图2，所述升压单元3采用SGM66051-5.4YTN6G 芯片，其VCC引脚与所述电池1连接，VOUT引脚与顶针连接以用于为TWS耳机充电。
所述升压单元3的使能端EN与所述主控制器2的第一I/O口21连接，即所述SGM66051-5.4YTN6G芯片的EN引脚与所述主控制器2的第一I/O口21 连接，该EN引脚始终处于高电平。
所述SGM66051-5.4YTN6G芯片的VCC引脚与所述电池1连接以获取电能，该VCC引脚还与所述开关单元5的输出端连接，所述SGM66051-5.4YTN6G芯片能够在所述开关单元5开启时，输出具有带载能力的电压至顶针，以为TWS 耳机充电。
在一实施例中，并参考图2，所述SGM66051-5.4YTN6G芯片的VCC引脚与所述开关单元5的输出端之间还设置有第一滤波单元，所述第一滤波单元的输入端与所述开关单元5的输出端连接，所述第一滤波单元的输出端与所述升压单元3的VCC引脚连接，以对所述开关单元5输出端输出的电流进行滤波，并将滤波后的电流通过VCC引脚输入至所述升压单元3。
其中，所述滤波电路包括并联的电容C36和电容C5。
在一实施例中，并参考图2，所述SGM66051-5.4YTN6G芯片的SW引脚与所述开关单元5的输出端连接，所述SGM66051-5.4YTN6G芯片的SW引脚与所述开关单元5的输出端之间设置有电感L12。
所述SGM66051-5.4YTN6G芯片的VOUT引脚与顶针连接，所述 SGM66051-5.4YTN6G芯片能够通过VOUT引脚输出电压至顶针。
在一个实施例中，并参考图2，所述VOUT引脚与所述顶针之间还设置有第二滤波单元，所述第二滤波单元的输入端与所述升压单元3的VOUT引脚连接，所述第二滤波单元的输出端与顶针连接，以对所述升压单元3输出端输出的电流进行滤波，并将滤波后的电流输出至顶针。
其中，所述滤波电路包括并联的电容C35和电容C38。
在一个实施例中，并参考图2，所述唤醒单元4为三极管，其发射极与所述电池1连接，集电极与所述主控制器2的中断引脚23连接，基极与所述升压单元3的VCC引脚连接。
所述三极管具体为PNP三极管，所述PNP三极管的发射极与所述电池1 连接，以获取电能，所述PNP三极管的基极与所述升压单元3的VCC引脚连接，所述PNP三极管的集电极与所述主控制器2的中断引脚23连接，由于所述中断引脚23配置为上升沿中断，当所述PNP三极管导通时，所述PNP三极管的发射极输入的电流将输出至所述PNP三极管的集电极，以使得所述主控制器2 的中断引脚23被拉高并产生中断信号，以唤醒所述主控制器2。
在一个实施例中，并参考图2，所述开关单元5为MOS管，其漏极与所述电源连接，栅极与所述主控制器2的第二I/O口22连接，源极与所述升压单元3的VCC引脚连接。
当所述主控制器2控制所述第二I/O口22为低电平时，所述MOS管导通，所述漏极输入的电流将通过所述源极输出至所述升压单元3，以使得所述升压单元3输出的电压为具有带载能力的电压，能够通过顶针为TWS耳机充电。
当所述主控制器2控制所述第二I/O口22为高电平时，所述MOS管断开，所述漏极输入的电流将无法通过所述源极输出至所述升压单元3，以使得所述升压单元3输出的电压为不具有带载能力的电压，所述主控制器2进入休眠状态。
在一个实施例中，并参考图2，所述TWS耳机入仓检测电路还包括一过流保护单元，所述过流保护单元设置在所述升压单元3的电流输出端。
所述过流保护单元包括电阻R6、电阻R7以及电容C9，所述电阻R6的一端与所述升压单元3的VOUT引脚连接，所述电阻R6的另一端与所述电阻R7 的一端连接，所述电阻R7的另一端接地，所述电容C9与所述电阻R7并联。
如图3所示，本实用新型还提供一种TWS耳机充电仓的具体实施例。
一种TWS耳机充电仓，所述TWS耳机充电仓包括仓体10、设置在仓体10 内的电路板20以及设置在仓体10上的顶针30，所述电路板20上设置有如上所述的TWS耳机入仓检测电路，所述顶针分别与所述升压单元3和所述主控制器2连接，以用于为TWS耳机充电。
具体的，所述TWS耳机入仓检测电路设置在电路板20上，所述电路板20 设置在所述仓体10内部，所述仓体10上设置有通孔，所述顶针的一端能够穿过通孔进入仓体10内部，并与所述升压单元3的电流输出端连接，所述顶针的另一端则裸露在仓体10中。
所述顶针与所述升压单元3的VOUT引脚连接，以获取所述升压单元3输出的电流，并为TWS耳机进行充电，所述顶针的两端均接入所述主控制器2 内置的采集模块，以采集所述顶针的电流，并通过判定该电流是否小于预设的轻载检测阈值，来判定TWS耳机是否处于TWS耳机充电仓内，进而进行自身的工作状态转换。
当TWS耳机正常充电时，所述主控制器2控制所述第二I/O口22输出低电平，所述开关单元5开启，以使得所述开关单元5第一输入端的电流流入所述升压单元3，以使得升压单元3的输出端输出具有带载能力的电压至顶针，并为TWS耳机充电。
当TWS耳机脱离耳机仓时，TWS耳机充电仓中的顶针的电流将小于预设的轻载检测阈值，所述主控制器2在检测到顶针的电流将小于预设的轻载检测阈值时，控制所述第二I/O口22输出高电平，所述开关单元5关闭，所述开关单元5第一输入端的电流被截止，使得升压单元3的输出端输出不具有带载能力的电压至顶针，所述主控制器2进入休眠模式。
当TWS耳机进入对应的TWS耳机充电仓时，所述唤醒单元4导通，所述唤醒单元4输入端的电流将通过所述唤醒单元4的第二输出端输出至所述主控制器2的中断引脚23，使得所述中断引脚被拉高，以唤醒所述主控制器2，当所述主控制器2被唤醒后，控制所述第二I/O口22输出低电平，所述开关单元 5开启，以使得所述开关单元5第一输入端的电流流入所述升压单元3，以使得升压单元3的输出端输出具有带载能力的电压至顶针，并为TWS耳机充电。
以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。
Claims (10)
1.一种TWS耳机入仓检测电路，用于TWS耳机充电仓中，所述TWS耳机充电仓内置有电池，其特征在于，所述TWS耳机入仓检测电路包括：
主控制器，用于检测TWS耳机仓中顶针的电流；
升压单元，所述升压单元的使能端与所述主控制器的第一I/O口连接，所述升压单元的电流输入端与所述电池连接，所述升压单元的电流输出端与TWS耳机仓的顶针连接；
唤醒单元，所述唤醒单元的输入端与所述电池连接，所述唤醒单元的第一输出端与所述升压单元连接，所述唤醒单元的第二输出端与所述主控制器的中断引脚连接；
开关单元，所述开关单元的第一输入端与所述电池连接，所述开关单元的第二输入端与所述主控制器的第二I/O口连接，所述开关单元的输出端与所述升压单元连接。
2.根据权利要求1所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述主控制器配置为在TWS耳机正常充电时控制第二I/O口输出低电平，并在TWS耳机脱离耳机仓时控制第二I/O口输出高电平。
3.根据权利要求2所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述中断引脚配置为上升沿触发中断。
4.根据权利要求1所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述升压单元采用SGM66051-5.4YTN6G芯片，其VCC引脚与所述电池连接，Vout引脚与顶针连接以用于为TWS耳机充电。
5.根据权利要求4所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述唤醒单元为三极管，所述三极管的发射极与所述电池连接，所述三极管的集电极与所述主控制器的中断引脚连接，所述三极管的基极与所述升压单元的VCC引脚连接。
6.根据权利要求4所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述开关单元为MOS管，所述MOS管的漏极与所述电池连接，所述MOS管的栅极与所述主控制器的第二I/O口连接，所述MOS管的源极与所述升压单元的VCC引脚连接。
7.根据权利要求1所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述TWS耳机入仓检测电路还包括一过流保护单元，所述过流保护单元设置在所述升压单元的电流输出端。
8.根据权利要求1所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述TWS耳机入仓检测电路还包括第一滤波单元，所述第一滤波单元的输入端与所述开关单元的输出端连接，所述第一滤波单元的输出端与所述开关单元的VCC引脚连接。
9.根据权利要求1所述的TWS耳机入仓检测电路，其特征在于：所述TWS耳机入仓检测电路还包括第二滤波单元，所述第二滤波单元的输入端与升压单元的电流输出端连接，所述第二滤波单元的输出端与TWS耳机仓的顶针连接。
10.一种TWS耳机充电仓，其特征在于：所述TWS耳机充电仓包括仓体、设置在仓体内的电池、设置在仓体内的电路板以及设置在仓体上的顶针，所述电路板上设置有如权利要求1-9任一所述的TWS耳机入仓检测电路，所述顶针分别与所述升压单元和所述主控制器连接，以用于为TWS耳机充电。
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