CN220172878U - 供电电路、供电设备及无线耳机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种供电电路、供电设备及无线耳机。供电电路包括供电模块、分压模块、检测模块和主控模块，供电模块被配置为基于电源电压为负载提供驱动电压；分压模块被配置为在供电模块的输出端与负载连接时，生成识别电流。检测模块被配置为在供电模块的输入端和供电模块的输出端之间的电压差达到额定电压时，输出供电信号。主控模块被配置为基于供电信号控制供电模块向负载供电。通过分压模块和检测模块可以获取供电电路与负载的连接情况，进而提供相应的驱动电压，结构简单、成本较低。

Description

供电电路、供电设备及无线耳机

技术领域

本申请属于供电电路技术领域，尤其涉及一种供电电路、供电设备及无线耳机。

背景技术

电源可以在与负载对接之后向负载传输电能，对于大多数电源，尤其对于真无线立体声(true wireless stereo；TWS)耳机的电源而言，自动负载检测电路是必要的电路之一。自动负载检测电路可以通过对负载(发声单元)的检测，当电源带载时可以提供信号控制芯片对负载进行充放电，负载撤掉时可以提供信号控制芯片进入待机状态，进而减少设备功耗。传统的自动负载检测电路需要大量器件参与，占用设备内部空间较大、成本较高。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种供电电路、供电设备及无线耳机，旨在解决传统的自动负载检测电路存在的占用设备内部空间较大、成本较高的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种供电电路，包括：供电模块，所述供电模块的输入端用于与供电电源连接，所述供电模块的输出端用于与负载连接，所述供电模块被配置为将所述供电电源提供的电源电压进行电压转换，以生成并向所述负载提供驱动电压；分压模块，所述分压模块的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述分压模块的第二端与所述供电模块的输出端连接，所述分压模块被配置为在所述负载与所述供电模块的输出端连接时，基于所述电源电压向所述负载传输识别电流；检测模块，所述检测模块的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述检测模块的第二端与所述供电模块的输出端连接，所述检测模块被配置为在所述供电模块的输入端和所述供电模块的输出端之间的电压差达到额定电压时，输出供电信号；主控模块，所述主控模块分别与所述供电模块和所述检测模块连接，所述主控模块被配置为基于所述供电信号控制所述供电模块向所述负载供电。

其中一实施例中，所述分压模块包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述供电模块的输出端连接。

其中一实施例中，所述检测模块包括开关单元和下拉单元；所述开关单元的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述开关单元的受控端与所述供电模块的输出端连接，所述开关单元的第二端通过所述下拉单元接地，所述开关单元的第二端还与所述主控模块连接；所述开关单元被配置为当所述电源电压和所述供电模块的输出端之间的电压差达到所述额定电压时导通。

其中一实施例中，所述下拉单元包括第二电阻或电流源，所述下拉单元用于生成由所述开关单元的第二端流向地端的下拉电流。

其中一实施例中，还包括整形模块，所述整形模块的输入端与所述检测模块连接，所述整形模块的输出端与所述主控模块连接，所述整形模块用于对所述供电信号进行整形。

其中一实施例中，所述整形模块包括反相器，所述反相器的输入端与所述检测模块连接，所述反相器的输出端与所述主控模块连接。

其中一实施例中，所述整形模块包括施密特触发器，所述施密特触发器的输入端与所述检测模块连接，所述施密特触发器的输出端与所述主控模块连接。

其中一实施例中，所述供电模块包括升压单元，所述升压单元的输入端与所述供电模块的输入端连接，所述升压单元的输出端用于与负载连接，所述升压单元被配置为将所述电源电压进行升压得到所述驱动电压。

本申请实施例的第二方面提供了一种供电设备，包括供电电源和如上述的供电电路，所述供电电源与所述供电电路连接，所述供电电源用于向所述供电电路提供所述电源电压。

本申请实施例的第三方面提供了一种无线耳机，包括发声单元和充电仓，所述充电仓用于为所述发声单元提供电能；所述充电仓包括供电电源和如上述的供电电路，所述供电电源与所述供电电路连接，所述供电电源用于向所述供电电路提供所述电源电压；所述发声单元包括电池，所述供电电路用于向所述电池提供所述驱动电压。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：主控模块可以通过分压模块和检测模块可以获取供电电路与负载的连接情况，进而基于与负载的连接情况控制供电模块提供相应的驱动电压，本申请实施例结构简单、成本较低。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的供电电路的原理示意图；

图2为本申请一实施例提供的供电电路的电路示意图；

图3为本申请另一实施例提供的供电电路的电路示意图；

图4为本申请另一实施例提供的供电电路的电路示意图；

图5为本申请一实施例提供的供电设备的原理示意图；

图6为本申请一实施例提供的无线耳机的原理示意图。

上述附图说明：10、供电电路；20、供电电源；30、负载；40、供电设备；50、发声单元；60、充电仓；70、电池；100、供电模块；200、分压模块；300、检测模块；310、开关单元；320、下拉单元；400、主控模块；500、整形模块。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请第一实施例提供的供电电路的原理示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

供电电路10包括：供电模块100、分压模块200、检测模块300和主控模块400。供电电路10的输入端可以与供电电源20连接，供电电路10的输出端可以与负载30对接，从而基于供电电源20提供的电源电压为负载30提供电能。负载30与供电电路10之间可以通过对应的插接口或者触点对接。其中，供电电源20可以是储能电池，负载30可以是无线耳机等用电设备。

供电模块100的输入端用于与供电电源20连接，供电模块100的输出端用于与负载30连接，供电模块100被配置为将供电电源20提供的电源电压进行电压转换，以生成并向负载30提供驱动电压。分压模块200的第一端与供电模块100的输入端连接，分压模块200的第二端与供电模块100的输出端连接，分压模块200被配置为在负载30与供电模块100的输出端连接时，基于电源电压向负载30传输识别电流。检测模块300的第一端与供电模块100的输入端连接，检测模块300的第二端与供电模块100的输出端连接，检测模块300被配置为在供电模块100的输入端和供电模块100的输出端之间的电压差达到额定电压时，输出供电信号。主控模块400分别与供电模块100和检测模块300连接，主控模块400被配置为基于供电信号控制供电模块100向负载30供电。当主控模块400接收到供电信号之后，主控模块400可以控制供电模块100开始为负载30提供驱动电压。其中，主控模块400可以是逻辑电路或者芯片。

主控模块400通过分压模块200和检测模块300可以获取供电电路10与负载30的连接情况，进而基于负载30的连接情况控制供电模块100提供相应的驱动电压，供电电路10结构简单、成本较低。

在一实施例中，分压模块200包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与供电模块100的输入端连接，第一电阻R1的第二端与供电模块100的输出端连接。

当负载30与供电模块100的输出端连接后，负载30可以通过第一电阻R1与供电电源20形成供电回路，从而产生流经第一电阻R1的识别电流。负载30的用电参数会影响识别电流的大小。

在一实施例中，检测模块300包括开关单元310和下拉单元320。开关单元310的第一端与供电模块100的输入端连接，开关单元310的受控端与供电模块100的输出端连接，开关单元310的第二端通过下拉单元320接地，开关单元310的第二端还与主控模块400连接。开关单元310被配置为当电源电压和供电模块100的输出端之间的电压差达到额定电压时导通。具体地，开关单元310可以包括P型MOS管Q1，P型MOS管Q1的源极与供电模块100的输入端连接，P型MOS管Q1的漏极与主控模块400连接，P型MOS管Q1的栅极与供电模块100的输出端连接。

需要说明的是，当负载30未与供电电路10连接时，下拉单元320可以将开关单元310的第二端的电压拉低。当负载30与供电电路10连接之后，产生的识别电流会使第一电阻R1的两端之间产生电压差(即为电源电压和供电模块100的输出端之间的电压差)，该电压差等于第一电阻R1的阻值与识别电流之积，该电压差达到额定电压(例如达到MOS管的导通电压)之后即可判断有负载30与供电电路10实现了连接，检测模块300可以向主控模块400输出供电信号，主控模块400可以进一步根据供电信号控制供电模块100开始为负载30供电。

在一实施例中，下拉单元320包括第二电阻或电流源，下拉单元320用于生成由开关单元310的第二端流向地端的下拉电流。通过产生的下拉电流可以使开关单元310在导通之前，保持开关单元310的第二端的低电压。如图3所示的供电电路10中，下拉单元320包括第二电阻R2，第二电阻R2的第一端与开关单元310的第二端连接，第二电阻R2的第二端接地。

在一实施例中，如图4所示，供电电路10还包括整形模块500，整形模块500的输入端与检测模块300连接，整形模块500的输出端与主控模块400连接，整形模块500用于对供电信号进行整形，以便于主控模块400对供电信号进行识别。

在一实施例中，整形模块500包括反相器，反相器的输入端与检测模块300连接，反相器的输出端与主控模块400连接。

在开关单元310导通之前，开关单元310的第二端的电压被下拉单元320下拉至低电平，通过整形模块500之后会提供给主控模块400一个高电平，使得主控模块400处于待机状态。在开关单元310导通之后，开关单元310的第二端的电压会升高，通过整形模块500之后会提供给主控模块400一个低电平，使得主控模块400转换为工作状态，对供电模块100进行控制。

通过整形模块500可以对供电信号进行整形，使主控模块400接收到的信号波形更加稳定。

在一实施例中，整形模块500包括施密特触发器，施密特触发器的输入端与检测模块300连接，施密特触发器的输出端与主控模块400连接。

在一实施例中，供电模块100包括升压单元，升压单元的输入端与供电模块100的输入端连接，升压单元的输出端用于与负载30连接，升压单元被配置为将电源电压进行升压得到驱动电压。升压单元可以包括boost升压电路，升压单元可以在主控模块400的控制下，生成符合负载30需求的驱动电压。

图5示出了本申请一实施例提供的供电设备的原理示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

供电设备40包括供电电源20和如上述任一项实施例的供电电路10，供电电源20与供电电路10连接，供电电源20用于向供电电路10提供电源电压。供电设备40可以与负载30连接，以向负载30提供电能。

供电电路10包括：供电模块100、分压模块200、检测模块300和主控模块400。供电电路10的输入端可以与供电电源20连接，供电电路10的输出端可以与负载30对接，从而基于供电电源20提供的电源电压为负载30提供电能。负载30与供电电路10之间可以通过对应的插接口或者触点对接。其中，供电电源20可以是储能电池，负载30可以是无线耳机等用电设备。

供电模块100的输入端用于与供电电源20连接，供电模块100的输出端用于与负载30连接，供电模块100被配置为将供电电源20提供的电源电压进行电压转换，以生成并向负载30提供驱动电压。分压模块200的第一端与供电模块100的输入端连接，分压模块200的第二端与供电模块100的输出端连接，分压模块200被配置为在负载30与供电模块100的输出端连接时，基于电源电压向负载30传输识别电流。检测模块300的第一端与供电模块100的输入端连接，检测模块300的第二端与供电模块100的输出端连接，检测模块300被配置为在供电模块100的输入端和供电模块100的输出端之间的电压差达到额定电压时，输出供电信号。主控模块400分别与供电模块100和检测模块300连接，主控模块400被配置为基于供电信号控制供电模块100向负载30供电。当主控模块400接收到供电信号之后，主控模块400可以控制供电模块100开始为负载30提供驱动电压。其中，主控模块400可以是逻辑电路或者芯片。

主控模块400通过分压模块200和检测模块300可以获取供电电路10与负载30的连接情况，进而基于负载30的连接情况控制供电模块100提供相应的驱动电压，供电电路10结构简单、成本较低。

图6示出了本申请一实施例提供的无线耳机的原理示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

无线耳机包括发声单元50和充电仓60，充电仓60用于为发声单元50提供电能，充电仓60包括供电电源20和如上述任一项实施例的供电电路10，供电电源20与供电电路10连接，供电电源20用于向供电电路10提供电源电压。其中，发声单元50即为负载30，发声单元50包括电池70，供电电路10可以向发声单元50提供驱动电压，以向电池70充电，使得发声单元50可以脱离充电仓60独立工作。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：

供电模块，所述供电模块的输入端用于与供电电源连接，所述供电模块的输出端用于与负载连接，所述供电模块被配置为将所述供电电源提供的电源电压进行电压转换，以生成并向所述负载提供驱动电压；

分压模块，所述分压模块的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述分压模块的第二端与所述供电模块的输出端连接，所述分压模块被配置为在所述负载与所述供电模块的输出端连接时，基于所述电源电压向所述负载传输识别电流；

检测模块，所述检测模块的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述检测模块的第二端与所述供电模块的输出端连接，所述检测模块被配置为在所述供电模块的输入端和所述供电模块的输出端之间的电压差达到额定电压时，输出供电信号；

主控模块，所述主控模块分别与所述供电模块和所述检测模块连接，所述主控模块被配置为基于所述供电信号控制所述供电模块向所述负载供电；

所述检测模块包括开关单元和下拉单元；所述开关单元的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述开关单元的受控端与所述供电模块的输出端连接，所述开关单元的第二端通过所述下拉单元接地，所述开关单元的第二端还与所述主控模块连接；所述开关单元被配置为当所述电源电压和所述供电模块的输出端之间的电压差达到所述额定电压时导通。

2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述分压模块包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述供电模块的输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述供电模块的输出端连接。

3.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述下拉单元包括第二电阻或电流源，所述下拉单元用于生成由所述开关单元的第二端流向地端的下拉电流。

4.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括整形模块，所述整形模块的输入端与所述检测模块连接，所述整形模块的输出端与所述主控模块连接，所述整形模块用于对所述供电信号进行整形。

5.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述整形模块包括反相器，所述反相器的输入端与所述检测模块连接，所述反相器的输出端与所述主控模块连接。

6.如权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述整形模块包括施密特触发器，所述施密特触发器的输入端与所述检测模块连接，所述施密特触发器的输出端与所述主控模块连接。

7.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电模块包括升压单元，所述升压单元的输入端与所述供电模块的输入端连接，所述升压单元的输出端用于与负载连接，所述升压单元被配置为将所述电源电压进行升压得到所述驱动电压。

8.一种供电设备，其特征在于，包括供电电源和如权利要求1-7任一项所述的供电电路，所述供电电源与所述供电电路连接，所述供电电源用于向所述供电电路提供所述电源电压。

9.一种无线耳机，其特征在于，包括发声单元和充电仓，所述充电仓用于为所述发声单元提供电能；所述充电仓包括供电电源和如权利要求1-7任一项所述的供电电路，所述供电电源与所述供电电路连接，所述供电电源用于向所述供电电路提供所述电源电压；所述发声单元包括电池，所述供电电路用于向所述电池提供所述驱动电压。