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縮短開(kāi)發(fā)周期,充電倉(cāng)SoC的多合一趨勢(shì)

時(shí)光流逝最終成了回憶 ? 來(lái)源:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 作者:李誠(chéng) ? 2022-02-07 19:12 ? 次閱讀
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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李誠(chéng))由于TWS耳機(jī)脫離了線纜的束縛,狹窄的耳機(jī)內(nèi)部無(wú)法放置大容量的電池,續(xù)航問(wèn)題成為了TWS耳機(jī)一直以來(lái)的痛點(diǎn)。為提升TWS耳機(jī)的續(xù)航能力,充電倉(cāng)成為了最關(guān)鍵的一環(huán)。TWS耳機(jī)充電倉(cāng)既能為耳機(jī)增加續(xù)航,還起到了很好的收納作用。在TWS耳機(jī)百億級(jí)的市場(chǎng)規(guī)模驅(qū)使下,準(zhǔn)入門檻較低、開(kāi)發(fā)周期縮短的充電倉(cāng)SoC迎來(lái)了需求的爆發(fā)。

英集芯“多合一”TWS充電倉(cāng)SoC

電源管理、電池管理、無(wú)線信號(hào)處理和高性能音頻信號(hào)處理方面,有著深厚經(jīng)驗(yàn)積累的英集芯,于近期推出了一款集成了Type-C協(xié)議的“多合一”TWS耳機(jī)充電倉(cāng)SoC IP5333。通過(guò)單芯片即可實(shí)現(xiàn)充電管理、升壓轉(zhuǎn)換、霍爾檢測(cè)、LED電量顯示等功能。多功能的高度集成化,不僅減少了外圍電路元器件的使用數(shù)量,降低BOM成本,對(duì)于TWS耳機(jī)此類設(shè)備而言,還有利于整體設(shè)計(jì)方案的小型化,提升設(shè)備的便攜性。

圖源:英集芯


IP5333芯片內(nèi)置了一個(gè)8位的MCU以及豐富的拓展接口,可靈活的通過(guò)參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的管理。IP5333提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)頻率為1MHz的同步開(kāi)關(guān)升壓轉(zhuǎn)換器,僅需在外圍電路中加入一個(gè)低成本的電感,即可實(shí)現(xiàn)1A同步升壓轉(zhuǎn)換與1A同步開(kāi)關(guān)充電的功能。

在升壓模式下,效率最高可達(dá)92%,輕載時(shí)升壓系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài),靜態(tài)電流小于20μA。在充電模式下,還具備了過(guò)溫保護(hù)和自適應(yīng)電流、電壓調(diào)節(jié)輸出的能力,充電效率可達(dá)91%。

IP5333內(nèi)置了12bit的高精度采樣ADC,可通過(guò)對(duì)電池電流、電壓的實(shí)時(shí)采樣監(jiān)測(cè),配合智能檢測(cè)功能,可對(duì)當(dāng)前的負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別,當(dāng)達(dá)到提前設(shè)定的觸發(fā)條件時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低功耗,延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航的目的。同時(shí),ADC還可以通過(guò)測(cè)量電池電壓來(lái)判斷當(dāng)前的充電倉(cāng)的電池電量,配合最高4顆LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)電池電量顯示。

目前,該芯片已被夏新S19、Kiss me Q8、LOOP-T6等TWS耳機(jī)用于充電倉(cāng)電源管理的解決方案。

思遠(yuǎn)半導(dǎo)體“二合一”TWS充電倉(cāng)SoC

思遠(yuǎn)半導(dǎo)體是一家專注于鋰電池的電源管理芯片研發(fā)的企業(yè),在TWS耳機(jī)與移動(dòng)電源領(lǐng)域中均有不同程度的布局。在2017年大家還在為TWS耳機(jī)能否引爆市場(chǎng)而心存疑惑之時(shí),思遠(yuǎn)半導(dǎo)體已經(jīng)開(kāi)始了TWS耳機(jī)電源管理芯片的布局。

2019年思遠(yuǎn)半導(dǎo)體TWS耳機(jī)電源管理芯片出貨量突破1億顆,市占率位居行業(yè)第一,并成功打入小米、OPPO、一加、realme、魅族等國(guó)產(chǎn)一線知名手機(jī)廠商的供應(yīng)鏈,其中SY8815充電倉(cāng)解決方案已在QCY T13和聲闊R100 TWS耳機(jī)中正式商用。

SY8815是一款專為藍(lán)牙耳機(jī)充電倉(cāng)設(shè)計(jì)的電源管理芯片,集成了充/放電管理的一體化設(shè)計(jì)。該芯片支持最高1A的線性充電電流,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求對(duì)外部電阻的阻值進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)電流調(diào)節(jié)的目的。同時(shí),該芯片還支持充電電流溫度自適應(yīng)調(diào)節(jié)的功能,充電電流會(huì)根據(jù)充電倉(cāng)溫度的變化而做出電流大小的調(diào)整。在同步升壓模式下,輸出電壓為5.05V,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)93%。

思遠(yuǎn)半導(dǎo)體還在SY8815放電管理模塊中集成了兩路的輸出限流開(kāi)關(guān),限流開(kāi)關(guān)可分別對(duì)兩只耳機(jī)的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)和負(fù)載存在檢測(cè)、插入識(shí)別等,輕載檢測(cè)電流4mA。這一檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn),無(wú)需采樣電阻和其他單片機(jī)輔助作為硬件支持,在一定程度上降低了采樣鏈路上額外的電能損耗,延長(zhǎng)了TWS耳機(jī)的續(xù)航,還減少了元器件的使用。

SY8815圖源:思遠(yuǎn)半導(dǎo)體


充電倉(cāng)的放電控制主要是通過(guò)主控MCU與SY8815的EN引腳進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)的,SY8815會(huì)通過(guò)EN引腳向MCU輸出狀態(tài)碼,讓MCU了解充電倉(cāng)的放電鏈路實(shí)時(shí)狀態(tài),并及時(shí)做出反饋操作。

在電路保護(hù)方面,該芯片無(wú)需增加外部電路即可實(shí)現(xiàn)了充放電的過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)溫以及短路保護(hù),無(wú)論是檢測(cè)靈敏度還是過(guò)流保護(hù)閾值,完美適配耳機(jī)小電流應(yīng)用,極大地簡(jiǎn)化了TWS充電倉(cāng)產(chǎn)品與方案的設(shè)計(jì),提升了產(chǎn)品量產(chǎn)上市的速度。

結(jié)語(yǔ)

高度集成化的設(shè)計(jì)降低了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的難度,減少了元器件的用量,有利于促進(jìn)TWS耳機(jī)向輕便化、小型化發(fā)展。如今TWS技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入成熟期,芯片廠商唯有推出集成度高、性能優(yōu)異、方案簡(jiǎn)潔的芯片才能更好地鞏固市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)地位,拉近與國(guó)際頭部企業(yè)的距離。

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