藍牙電子設備的開關機電路和藍牙電子設備的製作方法

2023-06-02 00:58:21

本發明涉及電子設備技術領域，尤其涉及一種藍牙電子設備的開關機電路和藍牙電子設備。

背景技術：

電子裝置上一般設置有開關機的電源按鍵及多個分別實現不同功能的功能按鍵。隨著電子裝置小型化的趨勢，在電子裝置上同時設置多個功能單一的按鍵，容易使電子裝置的結構複雜化，且外觀顯得不夠簡潔，不利於電子裝置小型化。

目前市場上藍牙4.0及4.0以上的可攜式消費類電子產品，要麼開關機按鍵是和其他功能按鍵(比如藍牙配對按鍵)復用藍牙4.0及以上特有的多功能按鍵，產品只有待機狀態，沒有關機狀態，雖然藍牙4.0及以上是低功耗，但是待機電流也有50uA左右，目前相應的產品都是使用於可攜式產品，電池容量有限，待機時間也有限，如果長期不使用，會使電池電量放完，從而減少鋰電池的使用壽命，及浪費能源；要麼需要單獨增加撥動開關之類的機械開關，但是對於可攜式產品，特別是藍牙耳機，結構體積小，給ID設計增加了很大難度，而且機械開關會隨著時間久遠，出現生鏽或者氧化，使機械開關失去作用。

相關技術中的一種開關機電路，如圖1所示，主控晶片20通過其引腳P1偵測按鍵SW的按壓時間及按壓頻率，並通過其引腳P2輸出控制電平以控制開關機電路10的通斷，以實現該電子裝置的開關機，在該電子裝置工作時，主控晶片20通過其引腳P1偵測SW的按壓方式及按壓頻率。當根據主控晶片20的定義分別以不同的方式按壓SW時，即可對應地實現不同的按鍵功能。但是，上述方案存在的問題是：實現的只是負載部分供電的開關控制，而不是對整個系統供電的開關控制，要保證主控晶片的P1一直可以檢測狀態，那麼主控晶片就要一直工作，需要一直供電，這種狀態只能稱為待機，因為整個系統還在耗電。

因此，藍牙電子設備的開關機電路有待改進。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個 目的在於提出一種藍牙電子設備的開關機電路，該開關機電路在實現斷電關機時可關斷整個藍牙電子設備的供電，大大降低了功耗，減少了能源的浪費，更好的保護了電池的壽命，進而提升了用戶體驗。

本發明的第二個目的在於提出一種藍牙電子設備。

為了實現上述目的，本發明第一方面實施例的藍牙電子設備的開關機電路，所述藍牙電子設備包括藍牙晶片和供電電源，所述開關機電路包括：按鍵開關，所述按鍵開關的一端與所述供電電源相連；電源開關電路，所述電源開關電路的第一端與所述供電電源相連，所述電源開關電路的第二端與所述按鍵開關的另一端相連，所述電源開關電路的第三端與所述藍牙晶片的供電管腳相連，所述電源開關電路的第四端與所述藍牙晶片的控制輸出管腳相連；復位電路，所述復位電路的第一端分別與所述按鍵開關的另一端和所述電源開關電路的第二端相連，所述復位電路的第二端與所述藍牙晶片的多功能管腳相連；其中，當所述藍牙電子設備處於開機狀態時，如果所述按鍵開關被觸發閉合且持續第一預設時間後斷開，所述復位電路持續輸出高電平信號至所述多功能管腳，所述藍牙晶片通過所述控制輸出管腳輸出第一控制信號至所述電源開關電路以控制所述電源開關電路處於關斷狀態，以使所述藍牙電子設備斷電關機。

根據本發明實施例的藍牙電子設備的開關機電路，可以通過按鍵開關實現藍牙電子設備的斷電關機和上電開機，該開關機電路在實現斷電關機時可關斷整個藍牙電子設備的供電，從而大大降低了功耗，減少了能源的浪費，更好的保護了電池的壽命，進而提升了用戶體驗。

為了實現上述目的，本發明第二方面實施例的藍牙電子設備，包括本發明第一方面實施例的開關機電路。

根據本發明實施例的藍牙電子設備，由於具有了該開關機電路，可通過按鍵開關實現藍牙電子設備的斷電關機和上電開機，使得在斷電關機時可關斷整個藍牙電子設備的供電，從而大大降低了功耗，減少了能源的浪費，更好的保護了電池的壽命，進而提升了用戶體驗。

附圖說明

圖1是相關技術中的開關機電路的示意圖；

圖2是根據本發明一個實施例的藍牙電子設備的開關機電路的方框示意圖；

圖3是根據本發明一個實施例的藍牙電子設備的開關機電路的電路示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

圖2是根據本發明一個實施例的藍牙電子設備的開關機電路的方框示意圖。藍牙電子設備10包括藍牙晶片U1和供電電源VBAT，如圖2所示，本發明實施例的開關機電路100包括：按鍵開關SW1，電源開關電路110、復位電路120。

按鍵開關SW1的一端與供電電源VBAT(即電池電壓)相連。

電源開關電路110的第一端1與供電電源VBAT相連，電源開關電路110的第二端2與按鍵開關SW1的另一端相連，電源開關電路110的第三端3與藍牙晶片U1的供電管腳V_SUPPLY相連，電源開關電路110的第四端4與藍牙晶片U1的控制輸出管腳PI/O(該管腳為普通的GPIO管腳)相連。

復位電路120的第一端分別與按鍵開關SW1的另一端和電源開關電路110的第二端相連，復位電路120的第二端與藍牙晶片U1的多功能管腳VREGENABLE相連。

其中，當藍牙電子設備處於開機狀態時，如果按鍵開關SW1被觸發閉合且持續第一預設時間後斷開，復位電路120持續輸出高電平信號至多功能管腳VREGENABLE，藍牙晶片U1通過控制輸出管腳PI/O輸出第一控制信號至電源開關電路110以控制電源開關電路110處於關斷狀態，以使藍牙電子設備斷電關機。

在本發明的一個實施例中，當藍牙電子設備處於關機狀態時，如果按鍵開關SW1被觸發閉合且持續第二預設時間，電源開關電路110導通，供電電源VBAT通過電源開關電路110給藍牙晶片U1供電，藍牙晶片U1開始上電，同時復位電路120輸出低電平信號至多功能管腳VREGENABLE，並在第二預設時間後復位電路120輸出高電平信號至多功能管腳VREGENABLE，藍牙電子設備處於開機狀態，以及在藍牙電子設備處於開機狀態後，藍牙晶片U1通過控制輸出管腳PI/O輸出第二控制信號至電源開關電路110以控制電源開關電路110保持導通狀態，以使藍牙電子設備保持開機狀態。

在本發明的一個實施例中，當藍牙電子設備處於開機狀態時，如果按鍵開關SW1被觸發，藍牙晶片U1通過多功能管腳VREGENABLE識別按鍵開關SW1被觸發的時間以控制藍牙電子設備執行相應的動作。

在本發明的一個實施例中，相應的動作包括藍牙配對、接聽電話和待機。

在本發明的一個實施例中，按鍵開關SW1為輕觸按鍵或鍋仔片。

在本發明的一個實施例中，如圖3所示，電源開關電路110具體包括：第一PMOS管P1，第一PMOS管P1的源極作為電源開關電路110的第一端，第一PMOS管P1的漏極作為電源開關電路110的第三端3；第一電阻R1，第一電阻R1並聯在第一PMOS管P1的源極與 柵極之間；第二電阻R2，第二電阻R2的一端與第一PMOS管P1的柵極相連，且第二電阻R2的一端與第一PMOS管P1的柵極之間具有第一節點F；第一三極體Q1，第一三極體Q1的集電極與第二電阻R2的另一端相連，第一三極體Q1的發射極接地，第一三極體Q1的基極通過第三電阻R3與按鍵開關SW1的另一端相連；第二三極體Q2，第二三極體Q2的集電極通過第四電阻R4與第一節點F相連，第二三極體Q2的發射極接地，第二三極體Q2的基極通過第五電阻R5與藍牙晶片U1的控制輸出管腳PI/O相連。

在本發明的一個實施例中，如圖3所示，復位電路120具體包括：第一電容C1，第一電容C1的一端與按鍵開關SW1的另一端相連；第六電阻R6，第六電阻R6的一端與第一電容C1的另一端相連，第六電阻R6的另一端接地，第六電阻R6的一端與第一電容C1的另一端之間具有第二節點A；第三三極體Q3，第三三極體Q3的基極與第二節點A相連，第三三極體Q3的發射極接地，第三三極體Q3的集電極與藍牙晶片U1的多功能管腳VREGENABLE相連。

在本發明的一個實施例中，如圖3所示，第三三極體Q3的集電極還通過第七電阻R7分別與按鍵開關SW1的另一端和電源開關電路110的第二端相連。

在本發明的一個實施例中，藍牙晶片U1為藍牙4.0或者以上版本的藍牙晶片或者模組，多功能管腳VREGENABLE是其特有的管腳，主要作用是實現開機或者待機，另外開機之後，能夠成為多功能輸入，實現其他按鍵功能。

下面結合圖3對本發明實施例的藍牙電子設備的開關機電路所實現的開關機功能、通過按鍵開關SW1實現的其它功能進行詳細說明。

具體地，當藍牙電子設備已經關機斷電了，此時按下按鍵開關SW1，那麼，C點電位變高，第一三極體Q1導通，F點電位被拉低，第一PMOS管P1導通，供電電源VBAT通過第一PMOS管P1給藍牙晶片U1供電，藍牙晶片U1開始上電；同時，在按下按鍵開關SW1瞬間，因為第一電容C1兩端電壓不能突變，A點電位為高，第三三極體Q3導通，B點電位變低(藍牙4.0及以上版本的藍牙晶片要求多功能管腳VREGENABLE在上電期間保持低電平)；當第一電容C1充滿電後，A點電位變低，第三三極體Q3截止，B點電位變高，此時藍牙晶片U1的供電管腳V_SUPPLY的供電已穩定，檢測到多功能管腳VREGENABLE為高，藍牙電子設備開機；藍牙電子設備開機後，藍牙晶片U1立馬使控制輸出管腳PI/O輸出高電平，並一直維持為高電平，D點電位為高，第二三極體Q2導通，F點電位為低，那麼即使鬆開SW1，F點也一直為低(因為第二三極體Q2一直導通)，第一PMOS管P1一直導通為藍牙晶片U1供電，這樣就實現了上電開機。

當藍牙電子設備已經開機，即處於開機狀態，此時如果長按SW1第一預設時間(第一預設時間可根據客戶需求決定)，多功能管腳VREGENABLE識別到長時間的高電平後，藍牙 電子設備待機(或者進入休眠模式)，控制輸出管腳PI/O此時為高阻狀態，Q2截止；鬆開SW1後，C點電位變低，Q1截止，因為此時Q2已經截止，F點電位變高，第一PMOS管P1截止，為藍牙電子設備供電的供電管腳V_SUPPLY被關斷，從而實現了藍牙電子設備斷電關機。

當藍牙電子設備處於開機狀態時，按下按鍵開關SW1，藍牙晶片U1通過多功能管腳VREGENABLE識別按鍵開關SW1被按下的時間長短，做出不同的動作，例如，藍牙配對、接聽電話和待機等。雖然按下SW1要一段時間B點電位才能變高，但都只有幾個毫秒，不會影響藍牙電子設備的動作響應。

另外，表1是本發明實施例的藍牙電子設備的待機電流和待機時間的數據，如表1所示，在同等的電池電量下，如果能把藍牙電子設備的待機電流從50uA降到10uA，藍牙電子設備的待機時間可以多5倍，如果待機電流降到1uA或者更少，待機時間可以大大增加，從而更好的保護藍牙電子設備的鋰電池壽命及減少能源的浪費。

表1

本發明實施例的藍牙電子設備的開關機電路，可以通過按鍵開關實現藍牙電子設備的斷電關機和上電開機，該開關機電路在實現斷電關機時可關斷整個藍牙電子設備的供電，從而大大降低了功耗，減少了能源的浪費，更好的保護了電池的壽命，進而提升了用戶體驗。

為了實現上述實施例，本發明還提出了一種藍牙電子設備。該藍牙電子設備，包括本發明實施例的開關機電路。

本發明實施例的藍牙電子設備，由於具有了該開關機電路，可通過按鍵開關實現藍牙電子設備的斷電關機和上電開機，使得在斷電關機時可關斷整個藍牙電子設備的供電，從 而大大降低了功耗，減少了能源的浪費，更好的保護了電池的壽命，進而提升了用戶體驗。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。