CN220511236U - 用于tws充电盒上的电平转换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于TWS耳机技术领域，尤其涉及用于TWS充电盒上的电平转换电路，包括供电端口、第一通讯端口、耳机连接端口、高电平导通电路和低电平转换电路；高电平导通电路既与供电端口连接，还与耳机连接端口连接；供电端口接收高电平信号时，高电平导通电路导通，供电端口与耳机连接端口连通，从而实现充电；低电平转换电路的一端与第一通讯端口连接，另一端与耳机连接端口连接，输入通讯信号后，低电平转换电路导通，低电平转换电路将通讯信号降压成适配耳机的低电平信号并通过所第一通讯端口传输至耳机。本实用新型不需要采用电平转换芯片便能实现电平的转换，因此成本更低，在TWS耳机的制造生产中有广阔的应用前景。

Description

用于TWS充电盒上的电平转换电路

技术领域

本实用新型属于TWS充电电路技术领域，尤其涉及用于TWS充电盒上的电平转换电路。

背景技术

在主流电子产品逐渐取消3.5mm音频设备插孔后，无线耳机相关技术迅猛发展，以TWS(True Wireless Stereo)耳机为代表的新产品层出不穷。无线耳机具有体积小，便于携带和佩戴的优点。由于无线耳机电池容量低，一般需要配合充电盒使用。目前的充电盒具有充电功能及与耳机通讯的功能，但是由于充电盒的MCU和耳机的蓝牙端存在电压差所以在双方通信的时候，需要外加电平转换芯片来实现双向通信，生产成本较高。

因此，实有必要设计一种用于TWS充电盒上的电平转换电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于TWS充电盒上的电平转换电路，旨在解决现有技术中由于充电盒的MCU和耳机的蓝牙端存在电压差所以在双方通信的时候，需要外加电平转换芯片来实现双向通信，生产成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供包括供电端口、第一通讯端口、耳机连接端口、高电平导通电路和低电平转换电路；其中：

所述供电端口接入高电平信号，为耳机充电提供供电电源；

所述第一通讯端口用于接入通讯信号；

所述耳机连接端口与盒体内的耳机连接；

所述高电平导通电路既与所述供电端口连接，还与所述耳机连接端口连接；所述供电端口接收高电平信号时，所述高电平导通电路导通，所述供电端口与所述耳机连接端口连通，从而实现充电；

所述低电平转换电路的一端与所述第一通讯端口连接，另一端与所述耳机连接端口连接，输入通讯信号后，所述低电平转换电路导通，所述低电平转换电路将通讯信号降压成适配耳机的低电平信号并通过所所述第一通讯端口传输至耳机。

可选地，所述高电平导通电路包括第三三极管和第四MOS管；所述第三三极管的基极与所述供电端口连接；所述第四MOS管的栅极与所述第三三极管的连接，所述第四MOS管的输出端与所述耳机连接端口连接；当高电平的信号从所述供电端口输入时，所述第三三极管和所述第四MOS管导通，从而使所述供电端口与耳机连通，实现对耳机充电。

可选地，所述低电平转换电路包括第二电阻、第三电阻和第一三极管；所述第二电阻与所述第一通讯端口连接；所述第三电阻还与所述第二电阻连接，所述第三电阻还接地；所述第一三极管的基极与所述第二电阻和所述第三电阻均连接，所述第一三极管的输出端与所述耳机连接端口连接；所述第二电阻和所述第三电阻降低了输入第一三极管的通讯信号的电平。

可选地，所述低电平转换电路还包括第七电阻和第五电阻；所述第七电阻与所述第一通讯端口连接，所述第七电阻的两端分别对应连接所述第四MOS管的两端，所述第七电阻还与所述第一三极管的输出端连接；所述第五电阻与所述第七电阻连接，所述第五电阻还接地。

可选地，所述第二电阻、所述第三电阻、所述第五电阻和第七电阻的阻值相等。

可选地，所述耳机连接端口包括第二通讯端口和充电端口；所述第二通讯端口与所述第一三极管的输出端连接；所述充电端口与所述第四MOS管的输出端连接。

可选地，所述第二通讯端口采用UART通讯。

可选地，所述充电端口通过POGO PIN与耳机连接。

可选地，所述供电端口与所述第三三极管之间设置有用于降低电流的第四电阻。

可选地，还包括主控电路；所述主控电路与所述第一通讯端口和所述供电端口均连接。

本实用新型实施例提供的用于TWS充电盒上的电平转换电路中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：充电时，向所述供电端口输入高电平，所述高电平导通电路随之导通，高电平通过所述高电平导通电路传输至所述耳机连接端口，并对耳机进行充电。当TWS充电盒与耳机进行通讯时，通讯端口接收通讯信号并使所述低电平转换电路导通，而第二电阻和第三电阻则能通过分压方式降低通讯信号的电平，并传输至耳机连接端口，因此消除了充电盒与耳机蓝牙端之间因为存在电压差无法直接通讯的问题。相较于现有技术，本实用新型不需要采用电平转换芯片便能实现电平的转换，因此成本更低，在TWS耳机的制造生产中有广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于TWS充电盒上的电平转换电路的电路原图；

其中，图中各附图标记：

100、高电平导通电路；200、低电平转换电路。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，提供用于TWS充电盒上的电平转换电路，包括供电端口OUT_EN、第一通讯端口5V_OUT、耳机连接端口、高电平导通电路100和低电平转换电路200。

其中，所述供电端口OUT_EN接入高电平信号，为耳机充电提供供电电源。

所述第一通讯端口用于接入通讯信号。

所述耳机连接端口与盒体内的耳机连接。

所述高电平导通电路100的一端与所述供电端口OUT_EN连接，另一端与所述耳机连接端口连接。所述供电端口OUT_EN接收高电平信号时，所述高电平导通电路100导通，所述供电端口OUT_EN与所述耳机连接端口连通，从而实现充电。

所述低电平转换电路200的一端与所述第一通讯端口5V_OUT连接，另一端与所述耳机连接端口连接，所述第一通讯端口5V_OUT接入通讯信号后，所述低电平转换电路200导通，所述低电平转换电路200将通讯信号降压成适配耳机的低电平信号并通过所所述第一通讯端口5V_OUT传输至耳机。

充电时，向所述供电端口OUT_EN输入高电平，所述高电平导通电路100随之导通，高电平通过所述高电平导通电路100传输至所述耳机连接端口，并对耳机进行充电。当TWS充电盒与耳机进行通讯时，第一通讯端口5V_OUT接收通讯信号并使所述低电平转换电路200导通，而第二电阻R2和第三电阻R3则能通过分压方式降低通讯信号的电平，并传输至耳机连接端口，因此消除了充电盒与耳机蓝牙端之间因为存在电压差无法直接通讯的问题。相较于现有技术，本实用新型不需要采用电平转换芯片便能实现电平的转换，因此成本更低，在TWS耳机的制造生产中有广阔的应用前景。

具体地，所述供电端口OUT_EN和所述第一通讯端口5V_OUT均接收5V电平电压。

进一步地，所述耳机连接端口包括第二通讯端口UART_TX/RX和充电端口R+以及充电端口L+。所述第二通讯端口UART_TX/RX与所述第一三极管Q1输出端连接。所述充电端口UART_TX/RX与所述第四MOS管Q4的输出端连接。其中，所述第二通讯端口UART_TX/RX采用UART通讯。UART是一种采用异步串行通信方式的通用异步收发传输器，在计算机和耳机等电子产品中具有广泛的应用，因此本申请不再对UART如何设置等作详细的阐述。

在本实用新型的另一些实施例中，所述高电平导通电路100包括第三三极管Q3和第四MOS管Q4。所述第三三极管Q3的基极与所述供电端口OUT_EN连接。所述第四MOS管Q4的栅极与所述第三三极管Q3的输出端连接，所述第四MOS管Q4的输出端与所述充电端口R+和所述充电端口L+均连接。当高电平的信号从所述供电端口OUT_EN输入时，所述第三三极管Q3和所述第四MOS管Q4导通，从而使所述供电端口OUT_EN与耳机连通，实现对耳机充电。

具体地，所述充电端口R+HE所述充电端口L+通过POGO PIN与耳机连接。具体地，当耳机放进充电盒中后，耳机上的导电铜片与POGOPOGO PIN抵接，电流通过POGO PIN输入至耳机中，从而实现充电。

在本实用新型的另一些实施例中，所述低电平转换电路200包括第二电阻R2、第三电阻R3和第一三极管Q1。所述第二电阻R2的第一端与所述第一通讯端口5V_OUT连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第三电阻R3的第一端连接。所述第三电阻R3的第二端接地。所述第一三极管Q1的基极与所述第二电阻R2的第二端和所述第三电阻R3的第一端均连接，所述第一三极管Q1的输出端与所述第二通讯端口UART_TX/RX连接。所述第二电阻R2和所述第三电阻R3降低了输入第一三极管Q1的通讯信号的电平。

在本实用新型的另一些实施例中，所述低电平转换电路200还包括第七电阻R7和第五电阻R5。所述第七电阻R7的第一端与所述第一通讯端口5V_OUT连接，所述第七电阻R7的两端分别对应连接所述第四MOS管Q4的两端。所述第七电阻R7的第二端还与所述第一三极管Q1的输入端连接。所述第五电阻R5的第一端与所述第七电阻R7的第二端连接，所述第五电阻R5的第二端接地。

具体地，所述第四MOS管Q4可选用N型MOS管，因此所述第四MOS管Q4的输出端即为其S极(漏极)，其输入端即为其D极(源极)。

所述第四MOS管Q4还可以选用P型MOS管，因此所述第四MOS管Q4的输出端即为其D极(源极)，其输入端即为其S极(漏极)。

所述第一三极管Q1和所述第三三极管Q3可选用N型三极管，因此所述第一三极管Q1的输出端和所述第三三极管Q3的输出端均为E极(发射极),上述两者的输入端均为C极(集电极)。

所述第一三极管Q1和所述第三三极管Q3可选用P型三极管，因此所述第一三极管Q1的输出端和所述第三三极管Q3的输出端均为C极(集电极),上述两者的输入端均为E极(发射极)。

在本实施中，所述低电平转换电路200和所述高电平导通电路100高度集成，当第一通讯端口5V_OUT获得通讯信号后，通讯信号可使所述第四MOS管Q4关闭，通讯信号首先经所述第二电阻R2和所述第三电阻R3到达所述第一三极管Q1,并使所述第一三极管Q1导通。通讯信号还会经过所述第五电阻R5和所述第七电阻R7降压成低电平，最后从第二通讯端口UART_TX/RX输出。

在本实用新型的另一些实施例中，所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述第五电阻R5和第七电阻R7的阻值相等。因此无论是所述第二电阻R2和所述第三电阻R3，或是所述第五电阻R5和所述第七电阻R7,这两对电阻对电平信号的降压效果相同，都能使电平信号的电压下降一半。

在本实用新型的另一些实施例中，所述供电端口OUT_EN与所述第三三极管Q3之间设置有用于降低电流的第四电阻R4。具体地，所述第四电阻R4的阻值较大，从而限制电路中的电流大小，防止第三三极管Q3被烧坏。

在本实用新型的另一些实施例中，用于TWS充电盒上的电平转换电路还包括主控电路。所述主控电路与所述第一通讯端口5V_OUT和所述供电端口OUT_EN均连接。所述主控芯片主要由一蓝牙芯片(图未示)组成，该蓝牙芯片具备与设备的通讯能力和控制充电等常规功能，其型号优选QCC系列的蓝牙芯片。所述第一通讯端口5V_OUT和供电端口OUT_EN对应接入所述蓝牙芯片的通讯引脚和冲电控制引脚即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，包括供电端口、第一通讯端口、耳机连接端口、高电平导通电路和低电平转换电路；其中：

所述供电端口接入高电平信号，为耳机充电提供供电电源；

所述第一通讯端口用于接入通讯信号；

所述耳机连接端口与盒体内的耳机连接；

所述高电平导通电路既与所述供电端口连接，还与所述耳机连接端口连接；所述供电端口接收高电平信号时，所述高电平导通电路导通，所述供电端口与所述耳机连接端口连通，从而实现充电；

所述低电平转换电路的一端与所述第一通讯端口连接，另一端与所述耳机连接端口连接，输入通讯信号后，所述低电平转换电路导通，所述低电平转换电路将通讯信号降压成适配耳机的低电平信号并通过所所述第一通讯端口传输至耳机。

2.根据权利要求1所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述高电平导通电路包括第三三极管和第四MOS管；所述第三三极管的基极与所述供电端口连接；所述第四MOS管的栅极与所述第三三极管的连接，所述第四MOS管的输出端与所述耳机连接端口连接；当高电平的信号从所述供电端口输入时，所述第三三极管和所述第四MOS管导通，从而使所述供电端口与耳机连通，实现对耳机充电。

3.根据权利要求2所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述低电平转换电路包括第二电阻、第三电阻和第一三极管；所述第二电阻与所述第一通讯端口连接；所述第三电阻还与所述第二电阻连接，所述第三电阻还接地；所述第一三极管的基极与所述第二电阻和所述第三电阻均连接，所述第一三极管的输出端与所述耳机连接端口连接；所述第二电阻和所述第三电阻降低了输入第一三极管的通讯信号的电平。

4.根据权利要求3所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述低电平转换电路还包括第七电阻和第五电阻；所述第七电阻与所述第一通讯端口连接，所述第七电阻的两端分别对应连接所述第四MOS管的两端，所述第七电阻还与所述第一三极管的输出端连接；所述第五电阻与所述第七电阻连接，所述第五电阻还接地。

5.根据权利要求4所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述第二电阻、所述第三电阻、所述第五电阻和第七电阻的阻值相等。

6.根据权利要求5所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述耳机连接端口包括第二通讯端口和充电端口；所述第二通讯端口与所述第一三极管的输出端连接；所述充电端口与所述第四MOS管的输出端连接。

7.根据权利要求6所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述第二通讯端口采用UART通讯。

8.根据权利要求7所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述充电端口通过POGO PIN与耳机连接。

9.根据权利要求8所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，所述供电端口与所述第三三极管之间设置有用于降低电流的第四电阻。

10.根据权利要求9所述的用于TWS充电盒上的电平转换电路，其特征在于，还包括主控电路；所述主控电路与所述第一通讯端口和所述供电端口均连接。