CN219643641U - 一种tws耳机保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种TWS耳机保护电路，所述电路设置于外部供电模块与POGOPIN输出模块之间，包括：过压控制模块、防反接模块、防静电与抗浪涌模块和开关控制模块，其中，所述防静电与抗浪涌模块的一端接地，所述防静电与抗浪涌模块的另一端连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述开关控制模块的输入端连接所述外部供电模块，所述开关控制模块的输出端通过所述防反接模块中的第一场效应管连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述防反接模块中的第一电阻连接所述POGOPIN输出模块的正极端与所述防反接模块中的第一场效应管，所述过压控制模块与所述开关控制模块连接，并与所述防反接模块并联。避免TWS耳机入仓时接反烧坏耳机的问题与元件故障带来的风险。

Description

一种TWS耳机保护电路

技术领域

本实用新型涉及TWS耳机充电技术领域，尤其涉及一种TWS耳机保护电路。

背景技术

当前TWS耳机已大规模应用，不同功能的TWS也已充斥市场，比如音乐耳机，游戏耳机等。

现有技术中的TWS耳机，充电时的耐压偏低，容易烧坏芯片，TWS耳机充电采用的过压芯片功能单一，没有防反接功能和过压保护功能，而TWS耳机大多采用POGOPIN接口充电，容易接反，因此带来TWS耳机损坏，若采用二极管进行防反接的操作会降低充电的电压，降低充电效率，若采用现有的OVP-OCP功能，价格高，增加成本。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种TWS耳机保护电路，用于解决现有技术中TWS耳机充电过程缺少防反接功能和过压保护功能的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型提出一种TWS耳机保护电路，包括：

所述电路设置于外部供电模块与POGOPIN输出模块之间，包括：过压控制模块、防反接模块、防静电与抗浪涌模块和开关控制模块，其中，所述防静电与抗浪涌模块的一端接地，所述防静电与抗浪涌模块的另一端连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述开关控制模块的输入端连接所述外部供电模块，所述开关控制模块的输出端通过所述防反接模块中的第一场效应管连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述防反接模块中的第一电阻的两端分别连接所述POGOPIN输出模块的正极端与所述防反接模块中的第一场效应管，所述过压控制模块与所述开关控制模块连接，并与所述防反接模块并联。

可选的，所述防反接模块包括第一场效应管和第一电阻，所述第一场效应管的栅极连接所述第一电阻，所述第一场效应管的漏极连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述第一场效应管的源极连接所述开关控制模块的输出端。

可选的，所述开关控制模块包括：第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第二电阻、串联电路，所述第二场效应管的源极连接所述外部供电模块的输出电压端，所述第二场效应管的漏极连接所述第三场效应管的漏极，所述第二场效应管的栅极连接所述第三场效应管的栅极，所述第二场效应管的漏极与所述第三场效应管的漏极之间通过所述第二电阻连接所述第四场效应管的漏极，所述第四场效应管的源极连接所述外部供电模块的接地端，所述串联电路的一端连接所述第三场效应管的源极，所述串联电路的另一端连接所述第四场效应管的源极，所述第四场效应管的栅极连接至所述串联电路，所述第三场效应管的源极连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述串联电路包括第三电阻、第四电阻和第五电阻。

可选的，所述开关控制模块还包括：二极管，所述二极管的阳极连接至所述串联电路，所述二极管的阴极连接至所述第二场效应管的源极。

可选的，所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻依次串联，所述第四场效应管的栅极连接至所述第四电阻和所述第五电阻之间。

可选的，所述二极管的阳极连接至所述第三电阻与所述第四电阻之间。

可选的，所述过压控制模块包括：第六电阻、稳压二极管和三极管，所述第六电阻的一端连接所述第三场效应管的源极，所述第六电阻的另一端连接所述稳压二极管的阴极，所述稳压二极管的阳极连接所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接所述第四场效应管的源极，所述三极管的集电极连接至所述第三电阻与所述第四电阻之间。

可选的，所述过压控制模块还包括：电容，所述电容的一端连接所述三极管的集电极，所述电容的另一端连接所述第三场效应管的源极。

可选的，所述防静电与抗浪涌模块包括防静电与抗浪涌器件，所述防静电与抗浪涌器件的负极连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述防静电与抗浪涌器件的正极接地。

可选的，所述防静电与抗浪涌器件的限定电压为6V。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

采用本申请实施例所示的TWS耳机保护电路，在TWS耳机进行充电时，提高充电口的耐压，通过防反接模块解决TWS耳机入仓时容易接反烧坏耳机的问题，通过过压控制模块在充电时器件发生故障后进行保护，避免出现发热冒烟现象，避免烧坏任何元件，本申请实施例采用分立元件，电路简单，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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他的附图。

其中：

图1是本申请实施例提供的一种TWS耳机保护电路的电路图；

图2是本申请实施例提供的一种TWS耳机保护电路的模块结构图。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

本申请提供了一种TWS耳机保护电路，用于解决现有技术中TWS耳机充电过程缺少防反接功能和过压保护功能的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，如图1和图2所示，本实用新型提出一种TWS耳机保护电路，包括：

所述电路设置于外部供电模块与POGOPIN输出模块之间，包括：过压控制模块1、防反接模块2、防静电与抗浪涌模块3和开关控制模块4，其中，所述防静电与抗浪涌模块3的一端接地，所述防静电与抗浪涌模块3的另一端连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述开关控制模块4的输入端连接所述外部供电模块，所述开关控制模块4的输出端通过所述防反接模块2中的第一场效应管Q1连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述防反接模块2中的第一电阻R3的两端分别连接所述POGOPIN输出模块的正极端与所述防反接模块2中的第一场效应管Q1，所述过压控制模块1与所述开关控制模块4连接，并与所述防反接模块2并联。

采用本申请实施例所示的TWS耳机保护电路，在TWS耳机进行充电时，提高充电口的耐压，通过防反接模块2解决TWS耳机入仓时容易接反烧坏耳机的问题，通过过压控制模块1在充电时器件发生故障后进行保护，避免出现发热冒烟现象，避免烧坏任何元件，本申请实施例采用分立元件，电路简单，成本低。

在一种可能的实施方式中，所述防反接模块2包括第一场效应管Q1和第一电阻R3，所述第一场效应管Q1的栅极连接所述第一电阻R3，所述第一场效应管Q1的漏极连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述第一场效应管Q1的源极连接所述开关控制模块的输出端。

示例性的，防反接启动模式，当输入反接时，即，所述POGOPIN输出模块的正极端V+输入接地，所述POGOPIN输出模块的公共端GND接5V，第一场效应管Q1栅极得不到高电平，所以第一场效应管Q1不启动，关闭输出，所述外部供电模块的输出电压端VOUT与所述外部供电模块的接地端，即，地线之间没有输出。

在一种可能的实施方式中，所述开关控制模块4包括：第二场效应管Q4、第三场效应管Q3、第四场效应管Q5、第二电阻R4、串联电路，所述第二场效应管Q4的源极连接所述外部供电模块的输出电压端，所述第二场效应管Q4的漏极连接所述第三场效应管Q3的漏极，所述第二场效应管Q4的栅极连接所述第三场效应管Q3的栅极，所述第二场效应管Q4的漏极与所述第三场效应管Q3的漏极之间通过所述第二电阻R4连接所述第四场效应管Q5的漏极，所述第四场效应管Q5的源极连接所述外部供电模块的接地端，所述串联电路的一端连接所述第三场效应管Q3的源极，所述串联电路的另一端连接所述第四场效应管Q5的源极，所述第四场效应管Q5的栅极连接至所述串联电路，所述第三场效应管Q3的源极连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述串联电路包括第三电阻R2、第四电阻R6和第五电阻R1。

在一种可能的实施方式中，所述开关控制模块4还包括：二极管D2，所述二极管D2的阳极连接至所述串联电路，所述二极管D2的阴极连接至所述第二场效应管Q4的源极。

在一种可能的实施方式中，所述第三电阻R2、所述第四电阻R6和所述第五电阻R1依次串联，所述第四场效应管Q5的栅极连接至所述第四电阻R6和所述第五电阻R1之间。

在一种可能的实施方式中，所述二极管D2的阳极连接至所述第三电阻R2与所述第四电阻R6之间。

在一种可能的实施方式中，所述过压控制模块1包括：第六电阻R5、稳压二极管ZD1和三极管Q2，所述第六电阻R5的一端连接所述第三场效应管Q3的源极，所述第六电阻R5的另一端连接所述稳压二极管ZD1的阴极，所述稳压二极管ZD1的阳极连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极连接所述第四场效应管Q5的源极，所述三极管Q2的集电极连接至所述第三电阻R2与所述第四电阻R6之间。

在一种可能的实施方式中，所述过压控制模块1还包括：电容C1，所述电容C1的一端连接所述三极管Q2的集电极，所述电容C1的另一端连接所述第三场效应管Q3的源极。

示例性的，过压启动模式，当所述POGOPIN输出模块的公共端V+输入电压超过5.6V时，稳压二极管ZD1启动，三极管Q2基极得到启动电压，三极管Q2导通，把所述第三电阻R2和所述第四电阻R6提供给所述第四场效应管Q5的启动电压通过所述三极管Q2导通到地，所以所述第四场效应管Q5得不到启动电压，所述第二场效应管Q4的栅极通过所述第二电阻R4得到的是高电平，所以所述第二场效应管Q4关闭输出，所述外部供电模块的输出电压端VOUT与所述外部供电模块的接地端之间无输出。

示例性的，充电时后端元件发生短路时的保护原理，当所述外部供电模块的输出电压端VOUT后端元件发生短路时所述外部供电模块的输出电压端VOUT电压会变低或0V，所述第三电阻R2与所述第四电阻R6间电平的会被二极管D2钳位在二极管的0.5-07V之间，这个电压再通过所述第四电阻R6和所述第五电阻R1分压提供给所述第四场效应管Q5栅极，所述第四场效应管Q5是NMOS管，栅极需要高电平启动，现在发生故障只得到了低电平，所以所述第四场效应管Q5不工作，所以所述第二场效应管Q4的栅极保持所述第二电阻R4提供的高电平，所以所述第二场效应管Q4关闭，所述外部供电模块的输出电压端VOUT不输出，元件短路保护成功。

在一种可能的实施方式中，所述防静电与抗浪涌模块3包括防静电与抗浪涌器件D1，所述防静电与抗浪涌器件D1的负极连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述防静电与抗浪涌器件D1的正极接地。

在一种可能的实施方式中，所述防静电与抗浪涌器件D1的限定电压为6V。D1为防环境与人体产生的静电，和输入端口瞬时高压保护。

示例性的，抗浪涌器件根据作用方式可分为钳位型和开关型，其中箝位型包括TVS瞬态抑制二极管、ESD静电保护二极管、压敏电阻；开关型包括：陶瓷气体放电管、半导体放电管。

正常工作模式，所述POGOPIN输出模块的正极端V+、所述POGOPIN输出模块的公共端GND输入5V电压，稳压二极管ZD1没有达到5.6V启动电压，所述三极管Q2的基极保持低电平，所述三极管Q2不启动，5V电压通过所述第一电阻R3提供所述第一场效应管Q1所需的电压，所述第一场效应管Q1属于NMOS高电平启动，所以所述外部供电模块的输出电压端VOUT正常输出5V电压。

在一种可能的实施方式中，所述过压控制模块1和所述防反接模块2可以根据实际需求单独设置于TWS耳机保护电路内，例如，只需要防反接功能，不需要过压保护功能时，所述TWS耳机保护电路包括防反接模块2、防静电与抗浪涌模块3和开关控制模块4，其中，所述防静电与抗浪涌模块3的一端接地，所述防静电与抗浪涌模块3的另一端连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述开关控制模块4的输入端连接所述外部供电模块，所述开关控制模块4的输出端通过所述防反接模块2中的第一场效应管Q1连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述防反接模块2中的第一电阻R3的两端分别连接所述POGOPIN输出模块的正极端与所述防反接模块2中的第一场效应管Q1。

只需要过压保护功能，不需要防反接功能时，所述TWS耳机保护电路包括过压控制模块1、防静电与抗浪涌模块3和开关控制模块4，其中，所述防静电与抗浪涌模块3的一端接地，所述防静电与抗浪涌模块3的另一端连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述开关控制模块4的输入端连接所述外部供电模块，所述开关控制模块4的输出端连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述过压控制模块1与所述开关控制模块4连接。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里上述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种TWS耳机保护电路，其特征在于，所述电路设置于外部供电模块与POGOPIN输出模块之间，包括：过压控制模块、防反接模块、防静电与抗浪涌模块和开关控制模块，其中，所述防静电与抗浪涌模块的一端接地，所述防静电与抗浪涌模块的另一端连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述开关控制模块的输入端连接所述外部供电模块，所述开关控制模块的输出端通过所述防反接模块中的第一场效应管连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述防反接模块中的第一电阻的两端分别连接所述POGOPIN输出模块的正极端与所述防反接模块中的第一场效应管，所述过压控制模块与所述开关控制模块连接，并与所述防反接模块并联。

2.如权利要求1所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述防反接模块包括第一场效应管和第一电阻，所述第一场效应管的栅极连接所述第一电阻，所述第一场效应管的漏极连接所述POGOPIN输出模块的公共端，所述第一场效应管的源极连接所述开关控制模块的输出端。

3.如权利要求1所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括：第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第二电阻、串联电路，所述第二场效应管的源极连接所述外部供电模块的输出电压端，所述第二场效应管的漏极连接所述第三场效应管的漏极，所述第二场效应管的栅极连接所述第三场效应管的栅极，所述第二场效应管的漏极与所述第三场效应管的漏极之间通过所述第二电阻连接所述第四场效应管的漏极，所述第四场效应管的源极连接所述外部供电模块的接地端，所述串联电路的一端连接所述第三场效应管的源极，所述串联电路的另一端连接所述第四场效应管的源极，所述第四场效应管的栅极连接至所述串联电路，所述第三场效应管的源极连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述串联电路包括第三电阻、第四电阻和第五电阻。

4.如权利要求3所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述开关控制模块还包括：二极管，所述二极管的阳极连接至所述串联电路，所述二极管的阴极连接至所述第二场效应管的源极。

5.如权利要求3所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻依次串联，所述第四场效应管的栅极连接至所述第四电阻和所述第五电阻之间。

6.如权利要求4所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述二极管的阳极连接至所述第三电阻与所述第四电阻之间。

7.如权利要求3所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述过压控制模块包括：第六电阻、稳压二极管和三极管，所述第六电阻的一端连接所述第三场效应管的源极，所述第六电阻的另一端连接所述稳压二极管的阴极，所述稳压二极管的阳极连接所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接所述第四场效应管的源极，所述三极管的集电极连接至所述第三电阻与所述第四电阻之间。

8.如权利要求7所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述过压控制模块还包括：电容，所述电容的一端连接所述三极管的集电极，所述电容的另一端连接所述第三场效应管的源极。

9.如权利要求1所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述防静电与抗浪涌模块包括防静电与抗浪涌器件，所述防静电与抗浪涌器件的负极连接所述POGOPIN输出模块的正极端，所述防静电与抗浪涌器件的正极接地。

10.如权利要求9所述的TWS耳机保护电路，其特征在于，所述防静电与抗浪涌器件的限定电压为6V。