用于蓝牙耳机的开关控制电路及蓝牙耳机的制作方法

本实用新型涉及蓝牙耳机技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于蓝牙耳机的开关控制电路、及设置有该种开关控制电路的蓝牙耳机。

背景技术：

常规的蓝牙耳机基本采用单芯片结构，其开关控制是通过机械开关实现的，具体为：在蓝牙芯片的电源使能引脚与电池的电源输出端子之间连接机械开关，进而使得用户能够通过该机械开关控制电源的接通与断开，实现开关耳机的目的。

但随着蓝牙耳机功能的不断增加，单芯片结构已经不能满足设计要求，需要增加例如是MCU的控制器进行例如是显示、计时等处理。由于蓝牙耳机是由电池供电，增加控制器势必导致能耗增加，这将影响蓝牙耳机的待机时间，因此，非常有必要针对该种结构提供一种支持根据蓝牙耳机的使用状态自动控制蓝牙芯片是否工作的设计的开关控制电路。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种支持根据蓝牙耳机的使用状态自动控制蓝牙芯片是否工作的设计的新的技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于蓝牙耳机的开关控制电路，所述蓝牙耳机具有控制器、蓝牙芯片和电池，所述控制器的一输入输出引脚被定义为开关控制引脚，所述开关控制电路包括第一开关器件，所述第一开关器件连接在由所述电池提供工作电压的第一线路上，所述第一开关器件的控制极与所述开关控制引脚连接，所述开关控制电路被设置为根据所述第一线路输出的电压信号形成输入至所述蓝牙芯片的电源使能引脚的电平信号，其中，所述电压信号的电压值根据所述第一开关器件是否导通发生变化，所述电平信号根据所述电压信号的变化进行高、低电平的 切换。

可选的是，所述第一开关器件为N沟道MOS管，所述第一开关器件的栅极作为所述控制极与所述开关控制引脚连接；所述第一开关器件与第一电阻串联连接在所述第一线路上，且所述第一开关器件的发射极接地；所述开关控制电路被设置为通过所述第一开关器件的集电极输出所述电压信号。

可选的是，所述开关控制电路还包括第二开关器件，所述第二开关器件为P沟通MOS管，所述第二开关器件的栅极与所述第一开关器件的集电极连接，所述第二开关器件的发射极被施加所述工作电压，所述第二开关器件的集电极与所述电源使能引脚连接，所述开关控制电路被设置为通过所述电压信号控制所述第二开关器件是否导通形成所述电平信号。

可选的是，所述第一电阻的阻值大于或者等于0.5兆欧，小于或者等于1.5兆欧。

可选的是，所述电源使能引脚经由电压调节电阻接地。

可选的是，所述第一开关器件的栅极还经由第二电阻接地。

可选的是，所述第二电阻的阻值大于或者等于0.5兆欧，小于或者等于1.5兆欧。

可选的是，所述开关控制电路还包括第二开关器件，所述第二开关器件连接在由所述电池提供工作电压的第二线路上，所述第二开关器件的控制极接收所述电压信号，所述开关控制电路被设置为通过所述第二线路输出所述电平信号。

根据本实用新型第二方面，提供了一种蓝牙耳机，具有设置在壳体内的电路板和设置在壳体内的电池，所述电路板上设置有控制器和蓝牙芯片，所述电路板上还设置有根据本实用新型第一方面所述的开关控制电路。

本实用新型的一个有益效果在于，通过设置本实用新型的开关控制电路，可实现通过改变控制器的开关控制引脚输出的电平值进行蓝牙芯片开关控制的设计，因此，在本实用新型开关控制电路的基础上，能够实现控制器根据蓝牙耳机的使用状态自动控制蓝牙芯片是否工作的功能，进而获得延长蓝牙耳机待机时间的效果。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型开关控制电路的一种实施结构的方框原理图；

图2为根据本实用新型开关控制电路的另一种实施结构的方框原理图；

图3为图2所示开关控制电路的一种具体实施例的电路原理图。

附图标记说明：

U1-控制器； U2-蓝牙芯片；

KC-开关控制电路； Q1-第一开关器件；

Q2-第二开关器件； R1-第一电阻；

R2-第二电阻； R3-电压调节电阻；

P10-开关控制引脚； P20-电源使能引脚；

L1-第一线路； L2-第二线路。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型为了解决设置有控制器(例如MCU)的蓝牙耳机存在能耗较高，进而导致待机时间较短的问题，提供了一种支持控制器根据蓝牙耳 机的使用状态控制蓝牙芯片是否工作的设计的开关控制电路，具体地，该开关控制电路通过设置至少一个半导体开关器件实现对蓝牙芯片是否工作的自动控制，该半导体开关器件例如是晶体管、MOS管等，为此，定义控制器的一个输入输出引脚(即IO引脚)作为开关控制引脚向开关控制电路输出开关控制信号，以通过开关控制信号控制开关控制电路输出的电平信号的电平高低，该电平信号即为输出至蓝牙芯片的电源使能引脚的信号，其高低电平应该满足蓝牙芯片的要求，例如满足TTL电平或者CMOS电平的要求，进而在电平信号为低电平时，控制蓝牙芯片处于非工作状态，及在电平信号为高电平时，控制蓝牙芯片处于工作状态。

图1为该种开关控制电路的一种实施结构的方框原理图。根据图1所示，该开关控制电路KC具有第一开关器件Q1，该第一开关器件Q1连接在由电池提供工作电压VBAT的第一线路L1上，该第一开关器件Q1的控制极与开关控制引脚P10连接，以通过控制器U1经由开关控制引脚P10输出的开关控制信号控制第一开关器件Q1是否导通，该开关控制电路被设置为根据第一线路L1输出的电压信号形成输入至蓝牙芯片U2的电源使能引脚P20的电平信号，其中，该电压信号的电压值要求根据第一开关器件Q1是否导通发生变化，该电平信号则根据电压信号的变化进行高、低电平的切换，进而实现通过开关控制信号自动控制蓝牙芯片U2是否工作的目的。

上述第一开关器件Q1可以为NPN型晶体管、PNP型晶体管、N沟通MOS管、或者P沟道MOS管等，根据第一开关器件Q1的具体选型匹配电阻和/或其他开关器件即可形成满足蓝牙芯片U2要求的电平信号，其中，选择MOS管有利于降低开关控制电路KC的功耗。

以第一开关器件Q1为N沟通MOS管为例，其栅极作为控制极与开关控制引脚P10连接；第一开关器件Q1与第一电阻R1(参见图3)串联连接在第一线路L1上，且第一开关器件Q1的发射极接地，即第一电阻R1连接在第一开关器件Q1的集电极与电池的正极之间；开关控制电路KC被设置为通过第一开关器件Q1的集电极输出上述电压信号。这样，在开关控制引脚P10输出的开关控制信号为高电平时，第一开关器件Q1将导通，该电压信号的电压值为第一开关器件Q1的导通电压；而在开关控制引脚P10输出 的开关控制信号为低电平时，第一开关器件Q1将截止，该电压信号的电压值为电池提供的工作电压VBAT。

如果第一线路L1输出的电压信号满足蓝牙芯片U2的电平要求，则可将该电压信号直接作为上述电平信号输入至电源使能引脚P20，如果第一线路L1输出的电压信号不满足蓝牙芯片U2的电平要求，则可以通过分压电阻产生上述电平信号，或者通过连接其他的开关器件产生上述电平信号。

图2即为该种开关控制电路的采用两个开关器件的实施结构的方框原理图。根据图2所示，该开关控制电路KC除了图1中的第一开关器件Q1外，还包括第二开关器件Q2，该第二开关器件Q2连接在由电池提供工作电压VBAT的第二线路L2上，第二开关器件Q2的控制极接收第一线路L1输出的电压信号，以通过该电压信号控制第二开关器件Q2是否导通，开关控制电路KC被设置为通过该第二线路L2输出满足蓝牙芯片BT要求的电平信号，即电平信号将根据第二开关器件Q2是否导通进行高低电平的切换。

在此，该第二开关器件Q2与第一开关器件Q1可以根据设计需要选择相同的开关类型或者选择不同的开关类型。

对于产生基本相同的电平信号，采用两个开关器件相对采用一个开关器件能够获得更低的能量消耗，特别是在开关器件采用MOS管的情况下。

图3为基于图2所示实施结构的一种可供选择的具体实施例，在该实施例中，第一开关器件Q1采用N沟通MOS管，第二开关器件Q2采用P沟通MOS管。

根据图3所示，第一开关器件Q1的栅极作为控制极与开关控制引脚P10连接；第一开关器件Q1与第一电阻R1串联连接在第一线路L1上，且第一开关器件Q1的发射极接地；开关控制电路KC被设置为通过第一开关器件Q1的集电极输出上述电压信号。

第二开关器件Q2的栅极与第一开关器件Q1的集电极连接，以将上述电压信号作为控制第二开关器件Q2是否导通的控制信号，第二开关器件Q2的发射极与电池的电源正极连接，即向第二开关器件Q2的发射极提供工作电压VBAT，第二开关器件Q2的集电极与电源使能引脚P20，开关控制电路KC被设置为通过电压信号控制第二开关器件Q2是否导通形成电压信 号。

图3所示实施例的工作原理为：当开关控制引脚P10输出高电平使第一开关器件Q1导通时，施加在第二开关器件Q2的栅极与发射极之间的压差将小于其开启电压(开启电压为负值)，进而第二开关器件Q2导通，工作电压VBAT经由第二开关器件Q2作用于蓝牙芯片U2内部的对应电源使能引脚P20的下拉电阻上，进而产生高电平的电平信号，蓝牙芯片U2此时工作。当开关控制引脚P10输出低电平使第一开关器件Q1截止时，施加在第二开关器件Q2的栅极与发射极之间的压差等于0，大于其开启电压，进而第二开关器件Q2截止，工作电压VBAT无法经由第二开关器件Q2作用于对应电源使能引脚P20的下拉电阻上，进而产生低电平的电平信号，蓝牙芯片U2此时不工作。

为了进一步降低开关控制电路KC的功耗，可以选择阻值较大的第一电阻R1，例如阻值大于或者等于0.5兆欧，小于或者等于1.5兆欧，在本实施例中，第一电阻R1的阻值均选择为1兆欧。

由于MOS管内部寄生有电容，因此，如果控制器U1内部不具有对应开关控制引脚P10的下拉电阻，则需要在第一开关器件Q1的栅极与地之间连接一电阻，以形成第一开关器件Q1由导通状态转为截止状态时的放电回路。

为了使本实用新型开关控制电路KC能够适配各种控制器U1，如图3所示，可设置第一开关器件Q1的栅极经由第二电阻R2接地，以至少能够通过该第二电阻R2形成上述放电回路。

同样是为了降低开关控制电路KC的功耗，可以选择阻值较大的第二电阻R2，例如阻值大于或者等于0.5兆欧，小于或者等于1.5兆欧，在本实施例中，第二电阻R2的阻值均选择为1兆欧。

为了使图3所示开关控制电路能够适配各种电平要求的蓝牙芯片，可设置第二开关器件Q2的集电极经由电压调节电阻R3接地，以通过选择合适阻值的电压调节电阻R3满足蓝牙芯片U2对电平信号的高、低电平的要求。

该电压调节电阻R3例如可以是滑动变阻器。

另外，本实用新型开关控制电路也可以采用将一个P沟通MOS管和一个N沟道MOS管串联连接在由电池提供工作电压的第一线路上的结构，对于该结构，两个MOS管的栅极连接在一起接收开关控制引脚P10输出的开关控制信号，并经由N沟道MOS管的集电极输出上述电压信号。在此，可根据蓝牙芯片U2的要求，将该电压信号作为输入至电源使能引脚P20的电平信号，或者使该电压信号经过分压电阻的分压作用形成该电平信号，又或者结合图2和图3所示的第二线路L2形成最终的电平信号等。

本实用新型还提供了一种蓝牙耳机，其具有设置在壳体内的电路板和设置在壳体内的电池，该电路板上除了设置有例如是MCU的控制器和蓝牙芯片之外，还设置有上述开关控制电路KC，以实现控制器根据蓝牙耳机的使用状态自动开关蓝牙芯片的目的，进而获得延长蓝牙耳机待机时间的效果。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。