本發(fā)明涉及耳機(jī)測(cè)試領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種耳機(jī)功耗檢測(cè)電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在數(shù)字耳機(jī)越來(lái)越多。在數(shù)字耳機(jī)使用的過(guò)程中，手機(jī)會(huì)根據(jù)自身的電量，來(lái)決定給數(shù)字耳機(jī)的輸出電壓。也就是通常說(shuō)的耳機(jī)的供電模式分為兩種，一種是低電壓模式，另一種是正常模式。為了保證耳機(jī)的正常工作，需使得耳機(jī)在這兩種模式下的功耗大致相同。

在現(xiàn)有技術(shù)中，作業(yè)人員通過(guò)萬(wàn)用表對(duì)耳機(jī)功耗進(jìn)行檢測(cè)的方式，使得作業(yè)人員的檢測(cè)效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠自動(dòng)檢測(cè)耳機(jī)功耗的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種耳機(jī)功耗檢測(cè)電路，包括電源模塊、控制模塊、取樣模塊、第一電阻和用于連接所述耳機(jī)的耳機(jī)插座，所述電源模塊被設(shè)置為經(jīng)所述第一電阻輸出供電電壓至所述耳機(jī)插座的電源端；所述取樣模塊被設(shè)置為采集所述第一電阻兩端的電壓值作為取樣電壓；所述控制模塊被設(shè)置為根據(jù)所述取樣電壓和所述第一電阻的阻值計(jì)算所述電源模塊輸出的供電電流，并根據(jù)所述供電電流和所述供電電壓計(jì)算出所述耳機(jī)的功耗。

可選的是，所述耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還包括切換模塊，所述切換模塊被設(shè)置為采集用戶(hù)輸入的供電模式；所述控制模塊被設(shè)置為根據(jù)所述供電模式控制所述電源模塊輸出的所述供電電壓。

可選的是，所述電源模塊包括電池和線性穩(wěn)壓器，所述線性穩(wěn)壓器被設(shè)置為將所述電池提供的電池電壓轉(zhuǎn)換為所述供電電壓提供至所述電源端。

可選的是，所述耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還包括連接在所述控制模塊和所述電源模塊之間的選通模塊，所述控制模塊被設(shè)置為根據(jù)所述供電模式控制所述選通模塊的選通狀態(tài)，并根據(jù)所述選通狀態(tài)控制所述電源模塊輸出的所述供電電壓。

可選的是，所述選通模塊由至少兩個(gè)繼電器提供，所述控制模塊被設(shè)置為根據(jù)所述供電模式控制每一所述繼電器的狀態(tài)。

可選的是，所述耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還包括電流限制模塊，所述電池經(jīng)所述電流限制模塊向所述線性穩(wěn)壓器提供電池電壓，所述電流限制模塊被設(shè)置為根據(jù)所述供電電壓限制所述電池提供至所述線性穩(wěn)壓器的電池電流。

可選的是，所述電流限制模塊包括信號(hào)調(diào)理器、串聯(lián)連接在第一連接點(diǎn)和接地端之間的第一開(kāi)關(guān)和第六電阻、及串聯(lián)連接在所述第一連接點(diǎn)和所述接地端之間的第二開(kāi)關(guān)和第七電阻，所述控制模塊被設(shè)置為根據(jù)所述供電電壓控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；所述信號(hào)調(diào)理器被設(shè)置為輸出檢測(cè)電流至所述第一連接點(diǎn)，并通過(guò)檢測(cè)所述第一連接點(diǎn)的電壓限制所述電池提供至所述線性穩(wěn)壓器的電流。

可選的是，所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)均由繼電器提供。

可選的是，所述耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還包括顯示模塊，所述控制模塊被設(shè)置為將所述供電電流的值、所述供電電壓的值和所述功耗的值均傳送至所述顯示模塊進(jìn)行相應(yīng)的顯示。

可選的是，所述取樣模塊包括同相比例放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述同相比例放大器的反相輸入端經(jīng)所述第二電阻連接至所述電源端，所述第三電阻和所述第四電阻串聯(lián)連接在所述電源模塊的供電電壓輸出端和接地端之間，所述第三電阻和所述第四電阻之間的電位點(diǎn)與所述同相比例放大器的同相輸入端連接，所述第五電阻連接在所述反相輸入端和所述同相比例放大器的輸出端之間，所述同相比例放大器的輸出端輸出經(jīng)放大的所述取樣電壓作為放大取樣電壓，所述控制模塊被設(shè)置為根據(jù)所述放大取樣電壓、所述第一電阻的阻值及所述同相比例放大器的放大倍數(shù)計(jì)算出所述供電電流。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在無(wú)法自動(dòng)檢測(cè)耳機(jī)功耗的問(wèn)題。在因此，本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問(wèn)題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒(méi)有預(yù)期到的，故本發(fā)明是一種新的技術(shù)方案。

本發(fā)明的一個(gè)有益效果在于，通過(guò)向耳機(jī)輸出設(shè)定的供電電壓，并檢測(cè)供電電流，就能夠自動(dòng)計(jì)算出耳機(jī)的功耗，不需要人工檢測(cè)，提高了檢測(cè)耳機(jī)功耗的效率。

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明

被結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同其說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為根據(jù)本發(fā)明一種耳機(jī)功耗檢測(cè)電路的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一種耳機(jī)功耗檢測(cè)電路的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的方框原理圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明一種耳機(jī)功耗檢測(cè)電路的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)的電路原理圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

U1-電源模塊； U2-控制模塊；

U3-取樣模塊； U4-切換模塊；

U5-選通模塊； U6-顯示模塊；

U7-電流限制模塊； J1-耳機(jī)插座；

S1、S2-開(kāi)關(guān)； SW1、SW2-按鍵；

U11-電池； U12-線性穩(wěn)壓器；

U21-單片機(jī)； U31-同相比例放大器；

GND-接地端； C1、C2-電容；

OUT3-放大取樣電壓； CTRL1、CTRL2-控制信號(hào)；

IN7-信號(hào)調(diào)理器的輸入引腳； OUT1-信號(hào)調(diào)理器的輸出引腳；

SETI-信號(hào)調(diào)理器的電流限制調(diào)節(jié)引腳；

IN1-線性穩(wěn)壓器的輸入引腳；

OUT1-線性穩(wěn)壓器的供電電壓輸出引腳；

1.6V、800mV、200mV、400mV-線性穩(wěn)壓器的輸出電壓設(shè)置引腳；

R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7-電阻；

LS1、LS2、LS3、LS4、LS5、LS6-繼電器；

P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、

P2.4、P2.5-單片機(jī)U21I/O引腳；

DB0、DB1、DB2-點(diǎn)陣圖像液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)傳輸針腳；

VBUS-耳機(jī)插座的電源端。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書(shū)的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無(wú)法自動(dòng)檢測(cè)耳機(jī)功耗的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種耳機(jī)功耗檢測(cè)電路，如圖1所示，包括電源模塊U1、控制模塊U2、取樣模塊U3、第一電阻R1和用于連接耳機(jī)的耳機(jī)插座J1，電源模塊U1被設(shè)置為經(jīng)第一電阻R1輸出供電電壓至耳機(jī)插座J1的電源端VBUS；取樣模塊U3被設(shè)置為采集第一電阻R1兩端的電壓作為取樣電壓；控制模塊U2被設(shè)置為根據(jù)取樣電壓和第一電阻的阻值計(jì)算電源模塊U1輸出的供電電流，并根據(jù)供電電流和供電電壓計(jì)算出耳機(jī)的功耗。

上述耳機(jī)插座J1例如可以是USB插座，至少可以是USB A型插座、mini-USB插座、micro-USB插座、Type-C插座中的任意一種。

本發(fā)明的耳機(jī)功耗檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)第一電阻R1兩端的取樣電壓，就能夠計(jì)算得到電源端VBUS輸出至耳機(jī)的供電電流，由于電源模塊U1輸出的供電電壓的值為提前設(shè)定好的、已知的，根據(jù)供電電流和供電電壓就能夠計(jì)算出耳機(jī)的功耗。這樣，就能夠自動(dòng)檢測(cè)耳機(jī)的功耗，提高了耳機(jī)功耗檢測(cè)的效率。

由于在USB接口耳機(jī)使用的過(guò)程中，手機(jī)等電子設(shè)備會(huì)根據(jù)自身的電量，來(lái)決定給USB接口耳機(jī)的供電電壓，耳機(jī)供電模式分為兩種，一種是正常模式，另一種是低電壓模式，在這兩種模式下，電子設(shè)備提供給耳機(jī)的供電電壓不同，因此，為了檢測(cè)在這兩種模式下耳機(jī)的功率，該耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還可以包括切換模塊U4，切換模塊U4被設(shè)置為采集用戶(hù)輸入的供電模式；控制模塊U2被設(shè)置為根據(jù)供電模式控制電源模塊U1輸出的供電電壓。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，控制模塊U2可以由一單片機(jī)U21提供，例如可以是型號(hào)為MSp430G2553的單片機(jī)U21，切換模塊U4可以包括兩個(gè)按鍵SW1和SW2，如圖3所示，按鍵SW1連接在單片機(jī)U21的任一I/O引腳例如是P1.4和接地端GND之間，按鍵SW2連接在單片機(jī)U21的另一I/O引腳例如是P1.5和接地端之間，單片機(jī)U21可以通過(guò)檢測(cè)I/O引腳P1.4和P1.5的電壓來(lái)判斷被按下的按鍵，以確定供電模式。具體的，例如在按鍵SW1對(duì)應(yīng)正常模式、按鍵SW2對(duì)應(yīng)低電壓模式的情況下，在單片機(jī)U21的IO引腳P1.4檢測(cè)到低電平時(shí)，可以確定按鍵SW1被按下，此時(shí)，單片機(jī)U21可以控制電源模塊U1輸出對(duì)應(yīng)正常模式的供電電壓，例如可以是3V；在單片機(jī)U21的IO引腳P1.5檢測(cè)到低電平時(shí)，可以確定按鍵SW2被按下，此時(shí)，單片機(jī)U21可以控制電源模塊U1輸出對(duì)應(yīng)低電壓模式的供電電壓，例如可以是1.6V。

為了能夠提示作業(yè)人員被測(cè)耳機(jī)的功耗的具體數(shù)值，該耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還可以包括顯示模塊U6，如圖2所示，控制模塊U2被設(shè)置為將供電電流的值、供電電壓的值和功耗的值均傳送至顯示模塊U6進(jìn)行相應(yīng)的顯示，這樣，作業(yè)人員就能夠清楚的知道被測(cè)耳機(jī)的當(dāng)前供電電壓、供電電流及功耗的大小，以判斷被測(cè)耳機(jī)是否合格。其中，該顯示模塊U6例如可以是顯示屏或者是點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，該顯示模塊U6為型號(hào)為12864的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊，如圖3所示，例如可以但不局限于將單片機(jī)U21的I/O引腳P2.0、P2.1和P2.2分別與點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)傳輸針腳DB0、DB1和DB2對(duì)應(yīng)連接，以分別傳輸當(dāng)前供電電壓、供電電流及功耗的值，點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊接收到這些值后，將在對(duì)應(yīng)位置將這些值進(jìn)行顯示，在此，圖3中僅示出了本實(shí)施例中使用的引腳。

為了降低該耳機(jī)功耗檢測(cè)電路的功耗，第一電阻R1的阻值較小，為了能夠更加準(zhǔn)確計(jì)算出待測(cè)耳機(jī)的功耗，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，取樣模塊U3包括同相比例放大器U31、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5，同相比例放大器U31的反相輸入端經(jīng)第二電阻R2連接至耳機(jī)插座J1的電源端VBUS，第三電阻R3和第四電阻R4串聯(lián)連接在電源模塊U1的供電電壓輸出端OUT1和接地端GND之間，第三電阻R3和第四電阻R4之間的電位點(diǎn)與同相比例放大器U31的同相輸入端連接，第五電阻R5連接在反相輸入端和同相比例放大器U31的輸出端之間，同相比例放大器U31的輸出端輸出經(jīng)放大的取樣電壓作為放大取樣電壓OUT3，控制模塊U2被設(shè)置為根據(jù)放大取樣電壓OUT3、第一電阻R1的阻值及同相比例放大器U31的放大倍數(shù)計(jì)算出供電電流。

例如可以為但不局限于單片機(jī)U21的I/O引腳P2.3接收放大取樣電壓OUT3后，根據(jù)該放大取樣電壓OUT3、及預(yù)先存儲(chǔ)在單片機(jī)U21中的第一電阻R1的阻值和同相比例放大器U31的放大倍數(shù)，就能夠計(jì)算出供電電流。

具體的，該電源模塊U1包括電池U11和線性穩(wěn)壓器U12，線性穩(wěn)壓器U12被設(shè)置為將電池U11提供的電池電壓轉(zhuǎn)換為供電電壓提供至耳機(jī)插座J1的電源端VBUS。

如圖3所示，電池U11的電池電壓輸出端與線性穩(wěn)壓器U12的電池電壓輸入端IN1連接，線性穩(wěn)壓器U12的供電電壓輸出端OUT1經(jīng)第一電阻R1與耳機(jī)插座J1的電源端VBUS連接，這樣，線性穩(wěn)壓器U12將電池電壓輸入端IN1輸入的電池電壓轉(zhuǎn)換為供電電壓后，經(jīng)供電電壓經(jīng)供電電壓輸出端OUT輸出至電源端VBUS。

進(jìn)一步地，該耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還包括連接在控制模塊U2和電源模塊U1之間的選通模塊U5，控制模塊U2被設(shè)置為根據(jù)供電模式控制選通模塊U5的選通狀態(tài)，并根據(jù)選通狀態(tài)控制電源模塊U1輸出的供電電壓。

在此基礎(chǔ)上，選通模塊U5由至少兩個(gè)繼電器提供，控制模塊U2被設(shè)置為根據(jù)供電模式控制每一繼電器的狀態(tài)。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，電池U11提供的電池電壓為5V，線性穩(wěn)壓器U12的型號(hào)例如可以為T(mén)PS7A8300，選通模塊U5包括四個(gè)繼電器LS1、LS2、LS3、LS4，如圖3所示，單片機(jī)U21的I/O引腳例如可以為但不局限于引腳P1.0經(jīng)繼電器LS4連接至線性穩(wěn)壓器U12的400mV輸出電壓設(shè)置引腳，引腳P1.1經(jīng)繼電器LS3連接至線性穩(wěn)壓器U12的200mV輸出電壓設(shè)置引腳，引腳P1.2經(jīng)繼電器LS2連接至線性穩(wěn)壓器U12的800mV輸出電壓設(shè)置引腳，引腳P1.3經(jīng)繼電器LS1連接至線性穩(wěn)壓器U12的1.6V輸出電壓設(shè)置引腳，那么，例如在線性穩(wěn)壓器U12的輸出電壓設(shè)置引腳200mV接地時(shí)，線性穩(wěn)壓器U12將輸出200mV的供電電壓，在線性穩(wěn)壓器U12的輸出電壓設(shè)置引腳200mV、800mV均接地時(shí)，線性穩(wěn)壓器U12將輸出1V的供電電壓。

這樣，例如在供電模式為正常模式的情況下，供電電壓可以為3V，則例如可以通過(guò)單片機(jī)U21的I/O引腳P1.0、P1.1、P1.2、P1.3均輸出高電平信號(hào)，以控制繼電器LS1、LS2、LS3、LS4均導(dǎo)通，以使線性穩(wěn)壓器U12輸出3V的供電電壓；在供電模式為低電壓模式的情況下，供電電壓可以為1.6V，則可以通過(guò)單片機(jī)U21的I/O引腳P1.3輸出高電平信號(hào)，單片機(jī)U21的I/O引腳P1.0、P1.1、P1.2均輸出低電平信號(hào)，以控制繼電器LS1導(dǎo)通、繼電器LS2、LS3、LS4均截止，以使線性穩(wěn)壓器U12輸出1.6V的供電電壓。

為了保護(hù)該耳機(jī)功耗檢測(cè)電路，避免電池U11輸出至線性穩(wěn)壓器U12的電流過(guò)大造成線性穩(wěn)壓器U12的損壞，耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還可以包括連接在電池U11和線性穩(wěn)壓器U12之間的電流限制模塊U7，電流限制模塊U7被設(shè)置為根據(jù)供電電壓限制電池U11輸出至線性穩(wěn)壓器U12的電池電流。

進(jìn)一步地，該耳機(jī)功耗檢測(cè)電路還包括信號(hào)調(diào)理器U71、串聯(lián)連接在第一連接點(diǎn)P1和接地端GND之間的第一開(kāi)關(guān)S1和第六電阻R6、及串聯(lián)連接在第一連接點(diǎn)P1和接地端GND之間的第二開(kāi)關(guān)S2和第七電阻R7，其中，第六電阻R6和第七電阻R7的阻值不同，控制模塊U2被設(shè)置為根據(jù)供電電壓控制第一開(kāi)關(guān)S1和第二開(kāi)關(guān)S2的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，信號(hào)調(diào)理器U71被設(shè)置為輸出檢測(cè)電流至第一連接點(diǎn)P1，通過(guò)檢測(cè)第一連接點(diǎn)P1的電壓限制電池U11輸出至線性穩(wěn)壓器U12的電池電流。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，該信號(hào)調(diào)理器U71的型號(hào)例如可以是MAX1457，如圖3所示，第一開(kāi)關(guān)S1和第二開(kāi)關(guān)S2可以分別由繼電器LS5、LS6提供，信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)輸入端IN7與電池U11的電池電壓輸出端連接，信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)輸出端OUT7與線性穩(wěn)壓器U12的電池電壓輸入端IN1連接，單片機(jī)U21的I/O引腳P2.5輸出控制信號(hào)CTRL1來(lái)控制繼電器LS5的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，單片機(jī)U21的I/O引腳P2.4輸出控制信號(hào)CTRL2來(lái)控制繼電器LS6的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，信號(hào)調(diào)理器U71的電流限制調(diào)節(jié)引腳SETI連接至第一連接點(diǎn)P1，在供電模式為正常模式的情況下，單片機(jī)U21輸出的控制信號(hào)CTRL1為高電平、CTRL2為低電平，繼電器LS5導(dǎo)通、繼電器LS6截止，信號(hào)調(diào)理器U71的電流限制調(diào)節(jié)引腳SETI輸出設(shè)定值的檢測(cè)電流至第一連接點(diǎn)P1，電流限制調(diào)節(jié)引腳SETI檢測(cè)到第一連接點(diǎn)P1的電壓為第六電阻R6兩端的電壓，則將電池電流限制在例如是小于250mA；在供電模式為低電壓模式的情況下，單片機(jī)U21輸出的控制信號(hào)CTRL1為低電平、CTRL2為高電平，繼電器LS5截止、繼電器LS6導(dǎo)通，信號(hào)調(diào)理器U71的電流限制調(diào)節(jié)引腳SETI輸出設(shè)定值的檢測(cè)電流至第一連接點(diǎn)P1，電流限制調(diào)節(jié)引腳SETI檢測(cè)到第一連接點(diǎn)P1的電壓為第七電阻R7兩端的電壓，則將電池電流限制在例如是小于1.5A。

在此基礎(chǔ)上，電池U11的電池電壓輸出端經(jīng)第二電容C2與接地端GND連接，線性穩(wěn)壓器U12的電池電壓輸入端IN1經(jīng)第一電容C1與接地端GND連接，這樣，能夠使得電池U11提供至線性穩(wěn)壓器U12的電池電壓更加穩(wěn)定，降低元件耦合到電池電壓輸入端IN1的噪聲，間接可以減少其他元件受此元件噪聲的影響。

上述各實(shí)施例主要重點(diǎn)描述與其他實(shí)施例的不同之處，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，上述各實(shí)施例可以根據(jù)需要單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用。

雖然已經(jīng)通過(guò)例子對(duì)本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。