TIDA-050007 超低功耗真无线耳机盒电源管理方案

大家好！我是德州仪器的升压工程师 Jasper

首先 感谢大家观看本视频

本视频将介绍我们发布的

一个参考设计

参考设计的标题是

超低功耗无限耳机和电源管理方案

型号是TIDA050057

本视频将会介绍参考设计的设计目标

系统框图以及测试结果

大家也可以在TI的官网上 输入参考设计的型号

找到参考设计的全部资料

包括有原理图、 PGB、设计过程说明

和测试结果等等

科技产品的发展方向

无非是带给人们更多的便利

提高生活质量

蓝牙无线耳机相比以前的有限耳机

减少了恼人的音频线

在运动 坐地铁等等场合

给人带来了很好的体验

而其中真无线耳机相对于传统的

主要通道依然用 音频线连接的蓝牙耳机

真正做到了消除音频线

进一步提高了体验

因为出色的体验 产品外观

以及行业发展趋势等等原因

目前市面上真无线耳机越来越普遍

真无线耳机产品主要包括2个部分

一个是主要通道立体声耳机

另一个是放置和为耳机充电的

充电盒

因为无线充电技术的限制

耳机一般内置有可充电电池

并且内置的电池容量也比较小

所以需要充电盒随时给耳机充电

在电源管理方面

无线耳机充电盒有2个主要的作用

第1个是利用USB接口

对充电核内的锂离子电池充电

存储能量

另一个是充电盒对无线耳机内的

锂离子电池充电 释放能量

提高体验不仅在于创新方法的使用

细节方面的改善同样重要

对于充电盒 提高体验每一个细节

就是增加盒子

能够为耳机充电次数

在电池容量不变的条件下

提高充电

和给耳机充电次数的方法

就是提高充电过程中的效率

参考设计包括2个部分的电路

其中红色框的电路位于充电盒

包括有一个线性的充电器件

由USB 5V供电

给充电盒的锂离子电池

BAT1 供电

其他电路还有

MSP430 低功耗微处理器

以及 [inaudible] 供电

最后是升压的DC-DC变换器

作用是将充电盒电池电压升高

为耳机内的锂离子电池BAT2充电

黑色框的电路位于耳机内部

是耳机内的电池充电管理器件

由于体积的限制

同样采用线性的充电器件

所以 充电盒的输出电压

与耳机内部电池电压的差别越大

充电效率也越低

进而会影响到充电的效率

以及充电的次数

充电盒和耳机连接的回路中

串联有一颗电阻

通过采样电阻两端的压降

检测出耳机的充电电流

利用MSP430 动态调节DC-DC的

输出电压

降电流控制在合适的数值

可以间接地调节充电盒的输出电压

与耳机内部电池的电压差

提高充电效率

大家看到的2个波形

是模拟耳机电池电压

在3.3V - 4.2V 变化过程中

充电盒的输出电压

以及充电电流的变化波形

其中红色线为充电盒的输出电压

蓝色线为耳机电池电压

紫色线为充电电流

为了方便测试 使用直流电源

模拟耳机电池电压

左图中 充电盒电池电压为3.6V

可以看到 在耳机电压变化过程中

充电盒的输出电压跟随耳机电池电压

电池电压差为300mV

充电电流保持在200mA

相比于将输出电压 稳定在较高等级的方法

显著提高了充电效率

右图中 将充电盒电池电压设置为4.2V

当耳机电池电压低过3.7V时

升压DC-DC工作在直通模式

输出电压等于输入电压

当耳机电池电压大过3.7V时

进行快速的模式切换之后

DC-DC工作在升压模式

电压差同样被控制在300mV左右

提高了送电效率

以上便是视频的全部内容

感谢大家观看

详细的原理图、测试结果

可以在第一个链接中

找到更多的内容

有关的技术问题 可以在1 -to-1 上

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谢谢大家

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提高生活质量

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减少了恼人的音频线

在运动 坐地铁等等场合

给人带来了很好的体验

而其中真无线耳机相对于传统的

主要通道依然用 音频线连接的蓝牙耳机

真正做到了消除音频线

进一步提高了体验

因为出色的体验 产品外观

以及行业发展趋势等等原因

目前市面上真无线耳机越来越普遍

真无线耳机产品主要包括2个部分

一个是主要通道立体声耳机

另一个是放置和为耳机充电的

充电盒

因为无线充电技术的限制

耳机一般内置有可充电电池

并且内置的电池容量也比较小

所以需要充电盒随时给耳机充电

在电源管理方面

无线耳机充电盒有2个主要的作用

第1个是利用USB接口

对充电核内的锂离子电池充电

存储能量

另一个是充电盒对无线耳机内的

锂离子电池充电 释放能量

提高体验不仅在于创新方法的使用

细节方面的改善同样重要

对于充电盒 提高体验每一个细节

就是增加盒子

能够为耳机充电次数

在电池容量不变的条件下

提高充电

和给耳机充电次数的方法

就是提高充电过程中的效率

参考设计包括2个部分的电路

其中红色框的电路位于充电盒

包括有一个线性的充电器件

由USB 5V供电

给充电盒的锂离子电池

BAT1 供电

其他电路还有

MSP430 低功耗微处理器

以及 [inaudible] 供电

最后是升压的DC-DC变换器

作用是将充电盒电池电压升高

为耳机内的锂离子电池BAT2充电

黑色框的电路位于耳机内部

是耳机内的电池充电管理器件

由于体积的限制

同样采用线性的充电器件

所以 充电盒的输出电压

与耳机内部电池电压的差别越大

充电效率也越低

进而会影响到充电的效率

以及充电的次数

充电盒和耳机连接的回路中

串联有一颗电阻

通过采样电阻两端的压降

检测出耳机的充电电流

利用MSP430 动态调节DC-DC的

输出电压

降电流控制在合适的数值

可以间接地调节充电盒的输出电压

与耳机内部电池的电压差

提高充电效率

大家看到的2个波形

是模拟耳机电池电压

在3.3V - 4.2V 变化过程中

充电盒的输出电压

以及充电电流的变化波形

其中红色线为充电盒的输出电压

蓝色线为耳机电池电压

紫色线为充电电流

为了方便测试 使用直流电源

模拟耳机电池电压

左图中 充电盒电池电压为3.6V

可以看到 在耳机电压变化过程中

充电盒的输出电压跟随耳机电池电压

电池电压差为300mV

充电电流保持在200mA

相比于将输出电压 稳定在较高等级的方法

显著提高了充电效率

右图中 将充电盒电池电压设置为4.2V

当耳机电池电压低过3.7V时

升压DC-DC工作在直通模式

输出电压等于输入电压

当耳机电池电压大过3.7V时

进行快速的模式切换之后

DC-DC工作在升压模式

电压差同样被控制在300mV左右

提高了送电效率

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