CN218352191U - 一种tws耳机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种TWS耳机电路，包括电源控制开关和电压检测模块；所述充电盒电源经电源控制开关与充电盒电源输出端连接；所述电压检测模块用于检测充电盒与耳机在第一工作状态时充电盒电源电压是否满足第一预设条件；并在满足第一预设条件时控制所述电源控制开关导通。在充电盒电源电压满足第一预设条件时，才使电源控制开关导通，让充电盒对耳机进行充电操作，提高充电安全性。避免充电盒在处于较低电压的通讯状态等情况下进行充电，可以提高安全性，同时对相关的通讯模块等有一定的保护防干扰作用。

Description

一种TWS耳机电路

技术领域

本实用新型涉及蓝牙耳机技术领域，尤其涉及一种TWS耳机电路。

背景技术

TWS是英文True Wireless Stereo的缩写，即真正无线立体声的意思，TWS技术同样也是基于蓝牙芯片技术的发展。其工作原理是指手机等设备通过连接主耳机，再由主耳机通过无线方式快速连接副耳机，实现真正的蓝牙左右声道无线分离。

TWS耳机通过充电盒进行充电，充电盒和耳机间既可以充电，也可以进行数据的通讯。例如申请号为CN202120209585.3的实用新型专利提供了一种TWS耳机充电盒控制电路和TWS耳机充电盒，包括：TWS耳机充电盒控制电路，包括：控制按键、处理器、端口模块、充电电路、通信电路，所述控制按键用于被触发后输出触发信号，所述处理器连接所述控制按键，所述处理器用于接收所述触发信号和用于根据所述触发信号输出充电控制信号和通信控制信号，所述端口模块设置为两引脚结构，所述端口模块用于与TWS耳机连接，所述充电电路连接所述处理器，所述充电电路用于接收所述充电控制信号和用于根据所述充电控制信号向所述端口模块输出充电电压，所述通信电路连接所述处理器，所述通信电路用于接收所述通信控制信号和用于根据所述通信控制信号向所述端口模块输出通信信息。上述实用新型专利，通过将端口模块设置为两引脚结构，使端口模块的引脚同时具有充电与通信的功能，但充电与通信功能是通过按键进行选择，不是电路自动根据电信号等情况进行调整，操作不便。

充电盒和耳机间数据的通讯所需的能量较低，如果仍采用充电电压值进行传输的话会造成电能的损失，且充电的同时进行数据通讯传输，可能会对数据的通讯传输造成干扰，且对电子元器件的安全性有一定影响，如何根据充电盒和耳机的状态自动调整工作模式，避免充电和通讯状态的相互干扰，是本领域需解决的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述指出的充电盒与耳机同时进行充电盒数据传输存在安全隐患的问题，提供一种TWS耳机电路，以将充电盒与耳机间的充电过程与通讯过程分开，提高耳机的安全性。

本实用新型实施例提供了一种TWS耳机电路，包括电源控制开关和电压检测模块；所述充电盒电源经电源控制开关与充电盒电源输出端连接；

所述电压检测模块用于检测充电盒与耳机在第一工作状态时充电盒电源电压是否满足第一预设条件；并在满足第一预设条件时控制所述电源控制开关导通。

在其中一个实施例中，所述TWS耳机电路，还包括用于使充电盒和耳机通信的第一通信模块；

所述电压检测模块用于检测充电盒与耳机在第二工作状态时充电盒电源电压是否满足第二预设条件；并在满足第二预设条件时控制所述电源控制开关断开，所述第一通信模块进行工作。

在其中一个实施例中，所述第一工作状态为充电状态。

在其中一个实施例中，所述第一预设条件为充电盒输出的电压高于3.5V。

在其中一个实施例中，所述第二工作状态为通讯状态。

在其中一个实施例中，所述第二预设条件为充电盒输出的电压高于3.5V。

在其中一个实施例中，所述电源控制开关为三极管或场效应管。

在其中一个实施例中，所述第一通信模块基于单线双工UART进行通信。

在其中一个实施例中，所述电源控制开关为P型场效应管，所述电压检测模块为第一芯片；所述P型场效应管的源极与充电盒电源连接，所述P型场效应管的漏极与充电盒电源输出端连接，所述P型场效应管的栅极分别与第一二极管的负极和第一芯片的第九引脚连接，所述P型场效应管的源极经第四电阻与栅极连接；第一二极管的正极与第一芯片的第四引脚连接，且所述第一二极管的正极经第一电容接地；第一芯片的第十引脚经第一电阻与第一电源端子连接；第一芯片的第一引脚经第二电容接地；第一芯片的第二引脚与第二二极管的负极连接，第二二极管的正极与第二电源端子连接，第一芯片的第二引脚经第三电容接地；第一芯片的第三引脚经第五电阻与充电盒电源连接；第一芯片的第五引脚接地。

在其中一个实施例中，所述第一通信模块为第一芯片；所述第一芯片的第七引脚与第八引脚与耳机的第二通信模块连接；第一芯片的第七引脚经第三电阻与第一电源端子连接；第一芯片的第八引脚经第二电阻与第一电源端子连接。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

1、在充电盒电源电压满足第一预设条件时，才使电源控制开关导通，让充电盒对耳机进行充电操作，通过充电安全性；

2、在充电盒电源电压满足第二预设条件时，使电源控制开关断开后，才让充电盒与耳机进行数据通讯。与现有的未经检测充电盒直接与耳机进行数据通讯相比，可以避免充电过程对数据通讯的干扰，提高数据通讯的安全性；

3、充电盒与耳机间的充电过程与通讯过程分开，提高耳机的安全性；充电过程时，确保电压值满足条件才进行充电，可以对充电环境进行一定的监控，提高充电效率与安全性；通信过程则断开充电，提高安全性；

4、充电与通讯时各自在最佳的电压值范围工作，可以提高工作效果，同时节约能源。

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为一个实施例中一种TWS耳机电路的***框图；

图2为一个实施例中一种TWS耳机电路的电路图。

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。

如图1所示，本实施例提出了一种TWS耳机电路，包括电源控制开关和电压检测模块；所述充电盒电源经电源控制开关与充电盒电源输出端连接；

所述电压检测模块用于检测充电盒与耳机在第一工作状态时充电盒电源电压是否满足第一预设条件；并在满足第一预设条件时控制所述电源控制开关导通。

其中，本实施例所述的TWS耳机电路对充电盒的电源电压进行相应的检测，在充电盒电源电压满足第一预设条件时，才使电源控制开关导通，让充电盒对耳机进行充电操作。与现有的未经检测充电盒直接对耳机进行充电相比，可以提高充电的安全性。现有的电路大多未对充电盒的电压情况进行检测，本申请通过检测电压值，确保当期的电压适合充电才进入充电状态；避免充电盒在处于较低电压的通讯状态等情况时进行充电，可以提高安全性，同时对相关的通讯模块等有一定的保护防干扰作用。

在其中一个实施例中，所述TWS耳机电路，还包括用于使充电盒和耳机通信的第一通信模块；

所述电压检测模块用于检测充电盒与耳机在第二工作状态时充电盒电源电压是否满足第二预设条件；并在满足第二预设条件时控制所述电源控制开关断开，所述第一通信模块进行工作。

其中，本实施例所述的TWS耳机电路对充电盒的电源电压进行相应的检测，在充电盒电源电压满足第二预设条件时，使电源控制开关断开后，才让充电盒与耳机进行数据通讯。与现有的未经检测充电盒直接与耳机进行数据通讯相比，可以提高数据通讯的安全性。现有的电路大多未对充电盒的电压情况进行检测，本申请通过检测电压值，确保当期的电压适合数据通讯才进入通讯状态；避免充电盒处于较高的充电状态等情况时进行数据通讯，可以提高安全性，同时对相关的通讯模块等有一定的保护防干扰作用。

充电盒与耳机间的充电过程与通讯过程分开，提高耳机的安全性；除此之外充电与通讯时各自在最佳的电压值范围工作，可以提高工作效果，同时节约能源。

在一个实施例中，所述第一工作状态为充电状态。

在一个实施例中，所述第一预设条件为充电盒输出的电压高于3.5V。

其中，本实施例所述的TWS耳机电路对充电盒的电源电压进行相应的检测，在充电盒电源电压高于3.5V时，才使电源控制开关导通，让充电盒对耳机进行充电操作。与现有的未经检测充电盒直接对耳机进行充电相比，可以提高充电的安全性。

在一个实施例中，所述第二工作状态为通讯状态。

在一个实施例中，所述第二预设条件为充电盒输出的电压高于3.5V。

其中，本实施例所述的TWS耳机电路对充电盒的电源电压进行相应的检测，在充电盒电源电压高于3.5V时，使电源控制开关断开后，才让充电盒与耳机进行数据通讯。与现有的未经检测充电盒直接与耳机进行数据通讯相比，可以提高数据通讯的安全性。

在一个实施例中，所述电源控制开关为三极管或场效应管。

其中三极管或场效应管为常见的电路开关设计元件，通过控制三极管的基极或场效应管的栅极，既可以控制三极管或场效应管的导通和关断，设计方式间间单，便于实现，成本低。

在一个实施例中，所述第一通信模块基于单线双工UART进行通信。

其中，单线双工UART为常见的通信方式，电路简单，便于实现，可以很好的应用于TWS耳机。

在一个实施例中，所述电源控制开关为P型场效应管Q1，所述电压检测模块为第一芯片U1；所述P型场效应管Q1的源极S与充电盒电源USB_VBUS_IN连接，所述P型场效应管Q1的漏极D与充电盒电源输出端USB_VBUS_OUT连接，所述P型场效应管Q1的栅极G分别与第一二极管D1的负极和第一芯片U1的第九引脚CHG_EN连接，所述P型场效应管Q1的源极S经第四电阻R4与栅极G连接；第一二极管D1的正极与第一芯片U1的第四引脚V_DET1连接，且所述第一二极管D1的正极经第一电容C1接地；第一芯片U1的第十引脚TWS_RST经第一电阻R1与第一电源端子1V8_SMPS连接；第一芯片U1的第一引脚SLEEP_EN经第二电容C2接地；第一芯片U1的第二引脚VDD与第二二极管D2的负极连接，第二二极管D2的正极与第二电源端子VBAT连接，第一芯片U1的第二引脚VDD经第三电容C3接地；第一芯片U1的第三引脚UART经第五电阻R5与充电盒电源USB_VBUS_IN连接；第一芯片U1的第五引脚GND接地。

其中，可以采用蓝牙芯片等来设计TWS耳机电路，本实施例给出了一个具体的电路实例。具体的，采用P型场效应管Q1设计电源控制开关，采用第一芯片U1设计电压检测模块。第一芯片的复位引脚、电源引脚以及接地引脚等按照常规连接方式连接，具体的，第一芯片U1的第十引脚TWS_RST即复位引脚，与第一电源端子1V8_SMPS连接，第一芯片U1的第二引脚VDD即电源引脚，经第二二极管D2与第二电源端子VBAT连接，第一芯片U1的第五引脚GND即接地引脚。

本实施例中，由于本实施例采用的P型场效应管Q1设计电源控制开关，因此当充电盒与耳机处于第一工作状态，即充电盒与耳机处于充电状态时，若充电盒电源电压满足第一预设条件，则控制第一芯片U1的第九引脚CHG_EN输出低电平，控制作为电源控制开关的P型场效应管Q1导通，使充电盒可以对耳机进行安全充电。具体的，充电盒与耳机处于充电状态时，充电盒电源电压USB_VSUB_IN为5V电压，此时第一芯片U1内部检测到的电压值满足第一预设条件，即第一芯片U1内部检测到的电压值高于3.5V时，第一芯片U1的第九引脚CHG_EN输出低电平，使得P型场效应管Q1导通，此时充电盒可以对耳机进行安全充电。

本实施例通过所述的第一芯片U1对充电盒的电源电压进行相应的检测，在充电盒电源电压满足第一预设条件时，才使电源控制开关导通，让充电盒对耳机进行充电操作。与现有的未经检测充电盒直接对耳机进行充电相比，可以提高充电的安全性。现有的电路大多未对充电盒的电压情况进行检测，本申请通过检测电压值，确保当期的电压适合充电才进入充电状态；避免充电盒处于较低的通讯状态等情况时进行充电，可以提高安全性，同时对相关的通讯模块等有一定的保护防干扰作用。

在一个实施例中，所述第一通信模块为第一芯片U1；所述第一芯片U1的第七引脚RX与第八引脚TX与耳机的第二通信模块连接；第一芯片U1的第七引脚RX经第三电阻R3与第一电源端子1V8_SMPS连接；第一芯片U1的第八引脚TX经第二电阻R2与第一电源端子1V8_SMPS连接。

本实施例中，由于本实施例采用的P型场效应管Q1设计电源控制开关，因此当充电盒与耳机处于第二工作状态，即充电盒与耳机处于通讯状态时，若充电盒电源电压满足第二预设条件，则控制第一芯片U1的第九引脚CHG_EN输出高电平，控制作为电源控制开关的P型场效应管Q1截止，使充电盒与耳机不再进行充电操作，此时充电盒与耳机可进行安全的数据通讯，避免数据通讯时受到他、充电过程的影响。具体的，充电盒与耳机处于通讯状态时，充电盒电源电压USB_VSUB_IN为2.8V电压，此时第一芯片U1内部检测到的电压值满足第二预设条件，即第一芯片U1内部检测到的电压值高于3.5V时，第一芯片U1的第九引脚CHG_EN输出高电平，使得P型场效应管Q1截止，此时充电盒可以与耳机进行安全通讯。

其中，本实施例所述的TWS耳机电路对充电盒的电源电压进行相应的检测，在充电盒电源电压满足第二预设条件时，使电源控制开关断开后，才让充电盒与耳机进行数据通讯。与现有的未经检测充电盒直接与耳机进行数据通讯相比，可以提高数据通讯的安全性。现有的电路大多未对充电盒的电压情况进行检测，本申请通过检测电压值，确保当期的电压适合数据通讯才进入通讯状态；避免充电盒处于较高的充电状态等情况时进行数据通讯，可以提高安全性，同时对相关的通讯模块等有一定的保护防干扰作用。

充电盒与耳机间的充电过程与通讯过程分开，提高耳机的安全性；除此之外充电与通讯时各自在最佳的电压值范围工作，可以提高工作效果，同时节约能源。

除采用蓝牙芯片来实现本实施例所述的TWS耳机电路以外还可以采用其他控制芯片或着电压比较器等硬件电路来实现第一预设条件和第二预设条件的判断。

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 (4)

1.一种TWS耳机电路，其特征在于，用于对充电盒的电源电压进行检测，包括电源控制开关和电压检测模块；所述电压检测模块经电源控制开关与充电盒电源输出端连接；

所述电压检测模块用于检测充电盒与耳机在充电状态时的充电盒电源电压高于3.5V时控制电源控制开关导通；

所述电源控制开关为P型场效应管，所述电压检测模块为第一芯片；所述P型场效应管的源极与充电盒电源连接，所述P型场效应管的漏极与充电盒电源输出端连接，所述P型场效应管的栅极分别与第一二极管的负极和第一芯片的第九引脚连接，所述P型场效应管的源极经第四电阻与栅极连接；第一二极管的正极与第一芯片的第四引脚连接，且所述第一二极管的正极经第一电容接地；第一芯片的第十引脚经第一电阻与第一电源端子连接；第一芯片的第一引脚经第二电容接地；第一芯片的第二引脚与第二二极管的负极连接，第二二极管的正极与第二电源端子连接，第一芯片的第二引脚经第三电容接地；第一芯片的第三引脚经第五电阻与充电盒电源连接；第一芯片的第五引脚接地。

2.根据权利要求1所述的TWS耳机电路，其特征在于，还包括用于使充电盒和耳机通信的第一通信模块；

所述电压检测模块用于检测充电盒与耳机在通讯状态时充电盒电源电压高于3.5V时控制所述电源控制开关断开。

3.根据权利要求2所述的TWS耳机电路，其特征在于，所述第一通信模块基于单线双工UART进行通信。

4.根据权利要求2所述的TWS耳机电路，其特征在于，所述第一通信模块为第一芯片；所述第一芯片的第七引脚与第八引脚与耳机的第二通信模块连接；第一芯片的第七引脚经第三电阻与第一电源端子连接；第一芯片的第八引脚经第二电阻与第一电源端子连接。

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