一种头戴式电子耳罩的充电保护电路的制作方法

1.本实用新型属于电子耳罩技术领域，尤其是涉及一种头戴式电子耳罩的充电保护电路。


背景技术：

2.耳罩是一种保护听力器官的防噪音装备，一般由头架、外侧壳体、内侧壳体、密封圈、吸音材料等组成。目前，耳罩主要采用以下两种方式降低噪音：一是通过外壳和密封圈来隔离噪音，使传入耳中的噪音大大减少；二是通过吸音材料进一步吸收漏入耳罩中的噪音，使噪音进一步减小。
3.耳机是一对转换单元，它接受来自媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。
4.随着消费电子产业发展，各种消费类电子产品层出不穷，头戴式电子耳罩作为常用的一种常见的电子产品，既具有传统耳罩的结构，又具有蓝牙耳机的功能，已得到广泛应用。
5.头戴式电子耳罩在充电时，很容易出现使用者拿错高电压充电器的现象，高电压充电器的大电流很容易对电子耳罩的电池造成冲击，影响电池的使用寿命；严重的话甚至损坏电子耳罩的电池，使得电子耳罩无法正常充电。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种头戴式电子耳罩的充电保护电路。
7.为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种头戴式电子耳罩的充电保护电路，其包括蓝牙芯片、电池、耳机驱动电路、usb接口电路、充电电路、低侧过压保护电路和耳机插座电路，所述蓝牙芯片连接充电电路、按键电路、指示灯电路、mic电路、蓝牙天线、晶振、耳机插座电路和电池；所述蓝牙芯片u1的数据异步端、数据同步端接收外部设备的输入信号，左数模转换端口、右数模转换端口、主控端口与耳机驱动电路连接；所述usb接口电路与充电电路之间接有低侧过压保护电路，充电电路与电池连接；所述低侧过压保护电路包括低侧过压保护芯片u3，低侧过压保护芯片u3的ingnd端、swgnd端相连并接地，且与usb接口电路连接，还通过电阻r16与fb端连接，fb端经并联的电阻r13和电容c20、再与电阻r8串联后与ovflag端连接，swout端接地；所述的电阻r8一端连接ovflag端，另一端连接usb接口电路以及充电电路。
9.进一步地，上述的耳机驱动电路包括耳机驱动芯片u2，耳机驱动芯片u2的in1-端经串联的电阻r22、电容c12与蓝牙芯片u1的dacl端连接，in1+端与in2+相连，且经电容c15与蓝牙芯片u1的vcomo端连接，vss端接地，in2-端经串联的电阻r21、电容c9与蓝牙芯片u1的dacr端连接，in2-端、out2端之间接有电阻r24，vdd端经电容c17接地，且与蓝牙芯片u1的vddio端连接，out1端经并联的电容c13和电容c18与耳机插座电路连接，且经电阻r26接地，
out2端经并联的电容c16和电容c19与耳机插座电路连接，且经电阻r25接地。
10.进一步地，上述的usb接口电路包括usb插座，usb插座包括正电源端和接地端，且与低侧过压保护电路、充电电路连接。
11.进一步地，上述的充电电路包括充电芯片u5，充电芯片u5的prog2端经电阻r3与tmep端、gnd端并接地，vcc端与ce端连接，且与usb接口电路以及低侧过压保护电路连接，vcc端还经电容c1接地，经二极管d2与三极管q2的基极连接；bat端经电容c8接地，且与电池bat1的正极连接，stdby端接地，chrg端经电阻r14与三极管q2的发射极连接，三极管q2的集电极经串联的电阻r17、二极管d3、电阻r11与蓝牙芯片u1的pb0端。
12.进一步地，上述的按键电路包括按键sw3、按键sw4、按键sw1、按键sw5，按键sw3、按键sw4、按键sw1、按键sw5分别与蓝牙芯片u1的pc5端、pc4端、pb5端、pr2端连接。
13.进一步地，上述的指示灯电路包括指示灯led1，指示灯led1的蓝色接入口经电阻r12与蓝牙芯片u1的pb4端，红色接入口经串联的二极管d3、电阻r11与蓝牙芯片u1的pb0端连接，且红色接入口与二极管d3的阴极连接，接地端接地。
14.进一步地，上述的mic电路包括mic接口，mic接口一端经串联的电容c3、电阻r5与蓝牙芯片u1的pa0端连接，另一端接地。
15.进一步地，上述的蓝牙芯片u1的dacvdd端经电容c4接地，且经电阻r4接在电容c3与mic电路的mic接口之间，dacvss 端接地，且与vcom端接有电容c10，与dacvdd端接有电容c2，vddio端经电容c11接地，vbat端经电容c14接地，且与电池bat1的正极连接，电池bat1的正、负极之间接有电容c7，电池bat1的负极接地，rtcvdd端经电容c20接地，且与pr2端之间接有电阻r2，pr1端接耳机插座电路，bt-avdd端经电容c67接地，bt_rf端经电容c6接蓝牙天线e2，电容c6两端分别经电阻r1、电容c5接地，vssio端接地，vssio端、bt_osco端之间接有晶振y1。
16.进一步地，上述的耳机插座电路包括耳机插座jk1，耳机插座jk1包括音频输入端、左声道端、右声道端、地线端和左声道常闭端以及右声道常闭端，蓝牙芯片u1的pr1端经二极管d1、电阻r7接耳机插座jk1的音频输入端，右声道端、左声道端分别与mos管q1、mos管q3的漏极连接，mos管q1、mos管q3的栅极经电阻r6与蓝牙芯片u1的pc3端连接，源极接地，mos管q1、mos管q3的漏极分别经电阻r20、电阻r10输出右正信号、左正信号；左声道常闭端经并联的电容c13、电容c18与耳机驱动芯片u2的out1端连接，右声道常闭端经并联的电容c16、电容c19与耳机驱动芯片u2的out2端连接，地线端接地。
17.一种头戴式电子耳罩，其包括上述任一项所述的充电保护电路。
18.由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
19.该头戴式电子耳罩的充电保护电路，其通过在usb接口电路与充电电路之间接有低侧过压保护电路，在对电子耳罩充电时，充电器电压高于设定的电压值时，能够快速响应，切断负极电源，保护充电芯片避免受到损坏；能够防止电压充电器因人为因素使用错误的现象发生，便于用户使用，实现对电子耳机的可靠平稳充电，具有良好的推广应用价值。
附图说明
20.图1是本实用新型头戴式电子耳罩的充电保护电路的原理图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
22.如图1所示，该头戴式电子耳罩的充电保护电路，其包括蓝牙芯片、电池、耳机驱动电路、usb接口电路、充电电路、低侧过压保护电路和耳机插座电路，所述蓝牙芯片连接充电电路、按键电路、指示灯电路、mic电路、蓝牙天线e2、晶振y1、耳机插座电路和电池bat1；所述蓝牙芯片u1的pc3端（引脚3）、dp端（引脚4）分别接收外部设备的输入信号，dacr端（引脚6）、dacl端（引脚7）、vcomo端（引脚8）与耳机驱动电路连接，dacvdd端（引脚9）经电容c4接地，且经电阻r4接在电容c3与mic电路的mic接口之间，dacvss 端（引脚11）接地，且与vcom端（引脚10）接有电容c10，与dacvdd端（引脚9）接有电容c2，vddio端（引脚12）经电容c11接地，vbat端（引脚16）经电容c14接地，且与电池bat1的正极连接，rtcvdd端（引脚17）经电容c20接地，且与pr2端（引脚19）之间接有电阻r2，pr1端（引脚18）接耳机插座电路，bt-avdd端（引脚20）经电容c67接地，bt_rf端（引脚21）经电容c6接蓝牙天线e2，电容c6两端分别经电阻r1、电容c5接地，vssio端（引脚22）接地，vssio端（引脚23）、bt_osco端（引脚24）之间接有晶振y1；所述usb接口电路与充电电路之间接有低侧过压保护电路，充电电路与电池连接；所述低侧过压保护电路包括低侧过压保护芯片u3，低侧过压保护芯片u3的ingnd端（引脚1）、swgnd端（引脚2）相连并接地，且与usb接口电路连接，还通过电阻r16与fb端（引脚5）连接，fb端（引脚5）经并联的电阻r13和电容c20、再与电阻r8串联后与ovflag端（引脚6）连接，ovflag端（引脚6）与ovflag端（引脚3）连接，swout端（引脚4）接地；所述的电阻r8一端连接ovflag端（引脚6），另一端连接usb接口电路以及充电电路。
23.上述的耳机驱动电路包括耳机驱动芯片u2，耳机驱动芯片u2的in1-端（引脚2）经串联的电阻r22、电容c12与蓝牙芯片u1的dacl端（引脚7）连接，in1+端（引脚3）与in2+（引脚5）相连，且经电容c15与蓝牙芯片u1的vcomo端（引脚8）连接，vss端（引脚4）接地，in2-端（引脚6）经串联的电阻r21、电容c9与蓝牙芯片u1的dacr端（引脚6）连接，in2-端（引脚6）、out2端（引脚7）之间接有电阻r24，vdd端（引脚8）经电容c17接地，且与蓝牙芯片u1的vddio端（引脚12）连接，out1端（引脚1）经并联的电容c13和电容c18与耳机插座电路连接，且经电阻r26接地，out2端（引脚7）经并联的电容c16和电容c19与耳机插座电路连接，且经电阻r25接地。
24.上述的usb接口电路包括usb插座，usb插座包括正电源端与接地端，且与低侧过压保护电路、充电电路连接。
25.上述的充电电路包括充电芯片u5，充电芯片u5的prog2端（引脚2）经电阻r3与tmep端（引脚1）、gnd端（引脚3）并接地，vcc端（引脚4）与ce端（引脚8）连接，且与usb接口电路以及低侧过压保护电路连接，vcc端（引脚4）还经电容c1接地，经二极管d2与三极管q2的基极连接；bat端（引脚5）经电容c8接地，且与电池bat1的正极连接，电池bat1的正、负极之间接有电容c7，电池bat1的负极接地；stdby端（引脚6）接地，chrg端（引脚7）经电阻r14与三极管q2的发射极连接，三极管q2的集电极经串联的电阻r17、二极管d3、电阻r11与蓝牙芯片u1的pb0端（引脚15）。
26.上述的按键电路包括按键sw3（播放/暂停/录制）、按键sw4（快退/音量减）、按键sw1（快进/音量加）、按键sw5（开/关），按键sw3、按键sw4、按键sw1、按键sw5分别与蓝牙芯片u1的pc5端（引脚1）、pc4端（引脚2）、pb5端（引脚13）、pr2端（引脚19）连接。
27.上述的指示灯电路包括指示灯led1，指示灯led1的蓝色接入口（引脚3）经电阻r12
与蓝牙芯片u1的pb4端（引脚14），红色接入口（引脚1）经串联的二极管d3、电阻r11与蓝牙芯片u1的pb0端（引脚15）连接，且红色接入口（引脚1）与二极管d3的阴极连接，接地端（引脚2）接地。
28.上述的mic电路包括mic接口，mic接口一端经串联的电容c3、电阻r5与蓝牙芯片u1的pa0端（引脚5）连接，另一端接地。
29.上述的耳机插座电路包括耳机插座jk1，耳机插座jk1包括音频输入端（引脚2）、左声道端（引脚4）、右声道端（引脚3）、地线端（引脚1）和左声道常闭端（引脚6）以及右声道常闭端（引脚5），蓝牙芯片u1的pr1端（引脚18）经二极管d1、电阻r7接耳机插座jk1的音频输入端（引脚2），右声道端（引脚3）、左声道端（引脚4）分别与mos管q1、mos管q3的漏极连接，mos管q1、mos管q3的栅极经电阻r6与蓝牙芯片u1的pc3端（引脚3）连接，源极接地，mos管q1、mos管q3的漏极分别经电阻r20、电阻r10输出右正信号、左正信号；左声道常闭端（引脚6）经并联的电容c13、电容c18与耳机驱动芯片u2的out1端（引脚1）连接，右声道常闭端（引脚5）经并联的电容c16、电容c19与耳机驱动芯片u2的out2端（引脚7）连接，地线端（引脚1）接地；工作状态时，所述左声道常闭端与左声道端相连通，所述右声道常闭端与右声道端相连通。
30.上述的三极管q2为pnp型三极管；mos管q1、mos管q3均为n沟道场效应管。
31.在本实用新型头戴式电子耳罩的充电保护电路中，优选地，蓝牙芯片u1采用型号为ac6925c；耳机驱动芯片u2采用型号为pt2308；低侧过压保护芯片u3采用型号为eta7008；充电芯片u5采用型号为tp4056；三极管q2采用型号为9015；mos管q1、mos管q3均采用型号为si2302；晶振y1为 49s晶振；指示灯led1为红蓝双色共阴雾状led灯。
32.本实用新型头戴式电子耳罩的充电保护电路的工作原理为：使用充电器对头戴式电子耳罩进行充电时，充电器连接外部电源，将充电器的充电线插入充电保护电路的micro usb插座中，5v电压通过充电芯片u5对电池bat1进行充电，利用充电芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电；通过prog2端（引脚2）电阻编程设定充电电流大小，最大持续充电电流可达1a，无需另加阻流二极管和电流检测电阻；充电芯片u5包含两个漏极开路输出的状态指示输出端，即充电状态指示端（chrg端）和电池故障状态指示输出端(stdby端)；充电芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过145℃时自动降低充电电流，能够使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，无需担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。当输入电压大于电源低电压检测阈值和芯片使能输入端接高电平时，充电芯片u5开始对电池bat1充电，chrg端（引脚7）输出低电平，三极管q2导通，充电指示灯led1红灯点亮，表示充电正在进行；如果电池电压低于3v，充电器用小电流对电池进行预充电；当电池电压超过3v时，充电器采用恒流模式对电池充电，充电电流由prog端（引脚2）和gnd端（引脚2）之间的电阻确定；当电池电压接近4.2v电压时，充电电流逐渐减小，充电芯片u5进入恒压充电模式；当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束，chrg端（引脚7）输出高阻态，stdby端（引脚6）输出低电位，充电指示灯led1的红灯熄灭。
33.将充电器的充电线插入充电保护电路的micro usb插座中对电池bat1进行充电，负极接低侧过压保护芯片u3的ingnd端和swgnd端，通过fb端分压电阻r16和电阻r13检测，设定电压高于7v，快速响应，切断负极电源，保护充电芯片u5不会损坏，仅具有34mohm开关电阻，确保非常低的导通电阻和高保护电压；负端保护，耐压36v，导通内阻小，可最大过4a电流，过压保护相应时间小于0.1us。
34.在关机状态下，插入aux线，音频信号通过耳机插座传输到r/l的喇叭，播放音乐；在开机状态下，插入aux线，蓝牙芯片u1的pr1端（引脚18）检测到低电平，蓝牙关闭，原理同上。
35.长按轻触按键sw5，打开蓝牙，蓝牙芯片u1内部集成ldo，vddio端（引脚12）输出一个3.3v电压，给耳机驱动芯片u2供电，通过蓝牙芯片u1与移动终端进行无线连接，接收移动终端发送的音频文件，并转换成第一音频信号输出给音频播放电路，音频播放电路将第一音频信号转换为声音，经过蓝牙芯片u1的dacr端（引脚6）、dacl端（引脚7），接电容c9/电容c12耦合输出到耳机驱动芯片u2的音频输入脚，将音频信号放大，连接到喇叭；并通过按键电路用于音量增加、音量减小、上下曲切换、拨打、接听、挂断电话以及控制蓝牙芯片的电源通断，即开/关机。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的专利保护范围之内。