CN217240902U - 一种tws蓝牙耳机充电盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种TWS蓝牙耳机充电盒，包括电源、控制器、第一检测电路、第一开关电路和第一充电电极；第一充电电极包括第一正极触点和第一负极触点；电源正极与第一正极触点电连接；控制器第一端与第一检测电路第一端电连接，控制器第二端与第一开关电路第一端电连接；第一负极触点与第一检测电路第二端电连接；第一检测电路第三端与第一开关电路第二端电连接；第一开关电路第三端接地。控制器第一端可配置为AD采样或上升沿中断功能，用于第一检测电路检测采样电压是否低于轻载阈值或检测电压是否有上升沿；控制器用于根据第一检测电路检测结果，控制第一检测电路第三端开路或接地。本实用新型使用较少控制器IO口，具有低成本、低功耗节能效果。

Description

一种TWS蓝牙耳机充电盒

技术领域

本实用新型涉及耳机技术领域，具体涉及一种TWS蓝牙耳机充电盒。

背景技术

TWS蓝牙耳机(True Wireless Stereo，真无线立体声蓝牙耳机)因其体积小巧、便于携带等特点，受到用户的一致欢迎。TWS蓝牙耳机通常带有充电盒，充电盒都是独立的部分，充电盒负责TWS蓝牙耳机发送指令(例如断开手机连接、关机等)、充电等。随着TWS蓝牙耳机的日益普及，TWS蓝牙耳机充电盒的续航能力成了用户选择TWS蓝牙耳机的一个重要指标。当TWS耳机充满电后，充电盒进入休眠模式，处在低功耗状态，另外当TWS蓝牙耳机入仓后，充电盒被唤醒，进入充电状态。现有技术TWS蓝牙耳机充电盒(仓)通过一路电路来检测TWS蓝牙耳机在仓充电状态和另一路电路在充电仓进入休眠状态后，来检测TWS蓝牙耳机入仓或者通过集成芯片来实现。现有技术牺牲充电仓的MCU硬件资源，增加硬件设计成本高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种TWS蓝牙耳机充电盒，利用检测TWS蓝牙耳机在仓充电状态和充电仓进入休眠状态后的TWS蓝牙耳机入仓检测不会同时发生，在充电仓MCU硬件资源不足下，充分利用MCU的IO口复用功能来实现。

为了实现以上目的，本实用新型采用的方案如下：

一种TWS蓝牙耳机充电盒，所述TWS蓝牙耳机充电盒包括电源、控制器、第一检测电路、第一开关电路和第一充电电极；

所述第一充电电极包括第一正极触点和第一负极触点，用于与外部第一耳机电连接；

所述电源正极与所述第一正极触点电连接；

所述控制器第一端与所述第一检测电路第一端电连接，所述控制器第二端与所述第一开关电路第一端电连接；

所述第一负极触点与所述第一检测电路第二端电连接；

所述第一检测电路第三端与所述第一开关电路第二端电连接；

所述第一开关电路第三端接地；其中，

所述电源用于给第一正极触点提供电源正极；

所述控制器第一端可配置为AD采样或上升沿中断功能，用于通过所述第一检测电路检测采样电压是否低于轻载阈值或检测电压是否有上升沿，判断所述第一充电电极是否轻载或耳机是否入仓；

所述控制器用于根据所述第一检测电路检测结果，控制所述第一开关电路导通或断开，从而控制所述第一检测电路第三端开路或接地。

进一步，所述第一充电电极为pogo pin结构。

进一步，所述第一检测电路包括R33、R62和R71，所述第一开关电路包括场效应管Q3、R31和R34，所述控制器第一端为模数采样口AD_R，控制器第二端为控制口OUTR_EN，所述R33、R62和R71一端与所述第一负极触点电连接，所述R33另一端与所述控制器的模数采样口AD_R电连接，所述R62另一端接地，所述R71另一端与所述Q3漏极电连接，所述Q3栅极通过R34与所述控制器控制口OUTR_EN电连接，所述R31一端与所述控制器控制口OUTR_EN电连接，另一端接地。

进一步，还包括C12，所述C12一端与所述第一正极触点电连接，另一端接地。

进一步，还包含ESD静电二极管E2，所述ESD静电二极管E2一端与所述第一正极触点电连接，另一端接地。

进一步，还包括ESD静电二极管E9，所述ESD静电二极管E9一端与所述第一负极触点电连接，另一端接地。

进一步，所述ESD静电二极管E2和E9为RSD6325FT。

进一步，所述电源包含电池和DC/DC模块，所述DC/DC分别与所述电池、控制器和第一正极触点电连接，所述控制器控制DC/DC电压输出。

进一步，还包括USB接口，所述电源为可充电电源，通过USB接口可以为所述电源充电。

进一步，还包括第二检测电路、第二开关电路和第二充电电极；

所述第二充电电极包括第二正极触点和第二负极触点，用于与外部第二耳机电连接；

所述电源正极与所述第二正极触点电连接；

所述控制器第三端与所述第二检测电路第一端电连接，所述控制器第四端与所述第二开关电路第一端电连接；

所述第二负极触点与所述第二检测电路第二端电连接；

所述第二检测电路第三端与所述第二开关电路第二端电连接；

所述第二开关电路第三端接地；其中，

所述电源用于给第二正极触点提供电源正极；

所述控制器第三端可配置为AD采样或上升沿中断功能，用于通过所述第二检测电路检测采样电压是否低于轻载阈值或检测电压是否有上升沿，判断所述第二充电电极是否轻载或耳机是否入仓；

所述控制器用于根据所述第二检测电路检测结果，控制所述第二开关电路导通或断开，从而控制所述第二检测电路第三端开路或接地。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，充分利用MCU的IO口复用，具有节约硬件资源，降低硬件成本特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例和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获得其它的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的单耳机电路连接框图；

图2是本实用新型另一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的单耳机电路连接框图；

图3是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的单耳机具体电路图；

图4是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的双耳机电路连接框图；

图5是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的控制方法的示意流程图。

标记说明：

100、充电盒，101、电源，1011、电池，1012、DC/DC，102、控制器，103、第一检测电路，104、第一开关电路，105、第一充电电极，106、第一检测电路，107、第一开关电路，108、第一充电电极，200、第一耳机，300、第二耳机，电容C12，电阻R31、R33、R34、R62和R71，场效应管Q3，ESD静电二极管E2和E9。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，对本实用新型方案进行详细的说明。

请参考图1-2，图1是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的单耳机电路连接框图，图2是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的单耳机具体电路图，TWS蓝牙耳机充电盒通常提供左右耳机充电，以下实施例以右耳单耳机为例。

一种TWS蓝牙耳机充电盒，所述TWS蓝牙耳机充电盒包括电源101、控制器102、第一检测电路103、第一开关电路104和第一充电电极105；

所述第一充电电极105包括第一正极触点和第一负极触点，可以为pogo pin结构，用于与外部第一耳机电连接，pogo pin是一种应用于手机等电子产品中的精密连接器，起连接作用，根据应用不同有不同外观，但是整体上pogo pin内部都有一个精密弹簧结构；

所述电源101可包含电池1011和DC/DC模块1012，所述DC/DC1012分别与所述电池1011、控制器102和第一正极触点电连接，所述控制器102控制DC/DC1012电压输出，例如：电池为3.3v，通过DC/DC(直流到直流转换)，可将电压升为5v。

所述电源101正极与所述第一正极触点电连接，电源101可为可充电电源，还可以包括USB接口，通过USB接口可以为所述电源101充电；

所述控制器102第一端与所述第一检测电路103第一端电连接，所述控制器102第二端与所述第一开关电路104第一端电连接；

所述第一负极触点与所述第一检测电路103第二端电连接；

所述第一检测电路103第三端与所述第一开关电路104第二端电连接；

所述第一开关电路104第三端接地；其中，

所述电源101用于给第一正极触点提供电源正极；

所述控制器102第一端可配置为AD采样或上升沿中断功能，用于通过所述第一检测电路103检测采样电压是否低于轻载阈值或检测电压是否有上升沿，判断所述第一充电电极105是否轻载或耳机是否入仓；

所述控制器102用于根据所述第一检测电路103检测结果，控制所述第一开关电路104导通或断开，从而控制所述第一检测电路103第三端开路或接地。

请参阅图3，是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的单耳机具体电路图，以右耳仓为例，第一检测电路103包括R33、R62和R71，所述第一开关电路104包括场效应管Q3、R31和R34，所述控制器102第一端为模数采样口AD_R，控制器102第二端为控制口OUTR_EN，所述R33、R62和R71一端与所述第一负极触点电连接，所述R33另一端与所述控制器102的模数采样口AD_R电连接，所述R62另一端接地，所述R71另一端与所述Q3漏极电连接，所述Q3栅极通过R34与所述控制器102控制口OUTR_EN电连接，所述R31一端与所述控制器102控制口OUTR_EN电连接，另一端接地。还可以包括C12，所述C12一端与所述第一正极触点电连接，另一端接地，用于电源滤波。还可以包含ESD(Electro-Static discharge的意思是“静电释放”)静电二极管E2，所述ESD静电二极管E2一端与所述第一正极触点电连接，另一端接地，还包括ESD静电二极管E9，所述ESD静电二极管E9一端与所述第一负极触点电连接，另一端接地，E2、E9用于防静电。其中，C12＝100pF，R31＝1MΩ，R33＝100Ω，R34＝100KΩ，R62＝510KΩ，R71＝1Ω，E2、E9采用RSD6325FT。图中，5V+R，5V-R对应为充电仓上右耳仓内的两pogo pin针，C12端接充电仓控制器MCU控制输出的5V，用于给耳机充电提供电压；OUTR_EN和AD_R与MCU上的IO直接连接。

1.充电仓上电正常运行过程中，MCU通过控制OUTR_EN输出高电平，使得Q3导通；配置AD_R为AD采样功能，用于采样AD_R端(即5V-R端)电压，来检测TWS蓝牙耳机充电状态。

AD_R端的等效电阻为R62*R71/(R62+R71)。

AD_R端采样到的电压为Icharge*R62*R71/(R62+R71)其中Icharge为TWS蓝牙耳机在仓充电时的充电电流。

2.当充电仓MCU的AD_R端采样到的电压低于轻载阈值，说明充电仓检测到TWS蓝牙耳机在仓充满电或TWS蓝牙耳机不在仓状态，此时充电仓在进入休眠模式前，MCU通过控制OUTR_EN输出低电平，使得Q3截止；配置AD_R为上升沿中断口功能，当TWS蓝牙耳机入仓时，MCU检测到AD_R端有上升沿，MCU触发上升沿中断唤醒充电仓回到第1步操作，以此执行。

请参阅图5，是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的控制方法的示意流程图，包括以下步骤：

S1、充电仓上电正常运行，开始工作；

S2、将IO口配置为AD采样；

S3、判断是否检测到轻载，是则执行步骤S4，否则回到步骤S2；

S4、将IO口配置为上升沿中断；

S5、进入休眠模式；

S6、判断耳机是否入仓，是则执行步骤S2，否则回到步骤S5。

请参阅图4，是本实用新型一实施例提供的一种TWS蓝牙耳机充电盒的双耳机电路连接框图，还包括第二检测电路106、第二开关电路107和第二充电电极108；

所述第二充电电极108包括第二正极触点和第二负极触点，用于与外部第二耳机电连接；

所述电源101正极与所述第二正极触点电连接；

所述控制器102第三端与所述第二检测电路106第一端电连接，所述控制器102第四端与所述第二开关电路107第一端电连接；

所述第二负极触点与所述第二检测电路106第二端电连接；

所述第二检测电路106第三端与所述第二开关电路107第二端电连接；

所述第二开关电路107第三端接地；其中，

所述电源101用于给第二正极触点提供电源正极；

所述控制器102第三端可配置为AD采样或上升沿中断功能，用于通过所述第二检测电路106检测采样电压是否低于轻载阈值或检测电压是否有上升沿，判断所述第二充电电极108是否轻载或耳机是否入仓；

所述控制器102用于根据所述第二检测电路106检测结果，控制所述第二开关电路107导通或断开，从而控制所述第二检测电路106第三端开路或接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：利用检测TWS蓝牙耳机在仓充电状态和充电仓进入休眠状态后的TWS蓝牙耳机入仓检测不会同时发生，在充电仓MCU硬件资源不足下，充分利用MCU的IO口复用功能来实现，具有节约硬件资源，降低硬件成本特点。

以上，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

应当理解，上述各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员，可以对上述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和保护范围。

Claims (10)

1.一种TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，所述TWS蓝牙耳机充电盒包括电源(101)、控制器(102)、第一检测电路(103)、第一开关电路(104)和第一充电电极(105)；

所述第一充电电极(105)包括第一正极触点和第一负极触点，用于与外部第一耳机电连接；

所述电源(101)正极与所述第一正极触点电连接；

所述控制器(102)第一端与所述第一检测电路(103)第一端电连接，所述控制器(102)第二端与所述第一开关电路(104)第一端电连接；

所述第一负极触点与所述第一检测电路(103)第二端电连接；

所述第一检测电路(103)第三端与所述第一开关电路(104)第二端电连接；

所述第一开关电路(104)第三端接地；其中，

所述电源(101)用于给第一正极触点提供电源正极；

所述控制器(102)第一端可配置为AD采样或上升沿中断功能，用于通过所述第一检测电路(103)检测采样电压是否低于轻载阈值或检测电压是否有上升沿，判断所述第一充电电极(105)是否轻载或耳机是否入仓；

所述控制器(102)用于根据所述第一检测电路(103)检测结果，控制所述第一开关电路(104)导通或断开，从而控制所述第一检测电路(103)第三端开路或接地。

2.根据权利要求1所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，所述第一充电电极(105)为pogo pin结构。

3.根据权利要求1所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，所述第一检测电路(103)包括R33、R62和R71，所述第一开关电路(104)包括场效应管Q3、R31和R34，所述控制器(102)第一端为模数采样口AD_R，控制器(102)第二端为控制口OUTR_EN，所述R33、R62和R71一端与所述第一负极触点电连接，所述R33另一端与所述控制器(102)的模数采样口AD_R电连接，所述R62另一端接地，所述R71另一端与所述Q3漏极电连接，所述Q3栅极通过R34与所述控制器(102)控制口OUTR_EN电连接，所述R31一端与所述控制器(102)控制口OUTR_EN电连接，另一端接地。

4.根据权利要求3所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，还包括C12，所述C12一端与所述第一正极触点电连接，另一端接地。

5.根据权利要求3所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，还包含ESD静电二极管E2，所述ESD静电二极管E2一端与所述第一正极触点电连接，另一端接地。

6.根据权利要求3所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，还包括ESD静电二极管E9，所述ESD静电二极管E9一端与所述第一负极触点电连接，另一端接地。

7.根据权利要求5或6所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，所述ESD静电二极管E2和E9为RSD6325FT。

8.根据权利要求1至6任一项所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，所述电源(101)包含电池(1011)和DC/DC模块(1012)，所述DC/DC模块(1012)分别与所述电池(1011)、控制器(102)和第一正极触点电连接，所述控制器(102)控制DC/DC模块(1012)电压输出。

9.根据权利要求1至6任一项所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，还包括USB接口，所述电源(101)为可充电电源，通过USB接口可以为所述电源(101)充电。

10.根据权利要求1所述的TWS蓝牙耳机充电盒，其特征在于，还包括第二检测电路(106)、第二开关电路(107)和第二充电电极(108)；

所述第二充电电极(108)包括第二正极触点和第二负极触点，用于与外部第二耳机电连接；

所述电源(101)正极与所述第二正极触点电连接；

所述控制器(102)第三端与所述第二检测电路(106)第一端电连接，所述控制器(102)第四端与所述第二开关电路(107)第一端电连接；

所述第二负极触点与所述第二检测电路(106)第二端电连接；

所述第二检测电路(106)第三端与所述第二开关电路(107)第二端电连接；

所述第二开关电路(107)第三端接地；其中，

所述电源(101)用于给第二正极触点提供电源正极；

所述控制器(102)第三端可配置为AD采样或上升沿中断功能，用于通过所述第二检测电路(106)检测采样电压是否低于轻载阈值或检测电压是否有上升沿，判断所述第二充电电极(108)是否轻载或耳机是否入仓；

所述控制器(102)用于根据所述第二检测电路(106)检测结果，控制所述第二开关电路(107)导通或断开，从而控制所述第二检测电路(106)第三端开路或接地。

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