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电流和磁传感器对TWS设计的重要性分析

近年来,TWS(True Wireless Stereo,真无线耳机)正在耳机市场中快速崛起。现在,用户在应用流媒体设备时不必再为耳机线的萦绕纠缠问题而困扰了。真无线耳机是基于Bluetooth?的无线耳机,其阁下通道被分离成自力又互相配对的两个个体。只管这种立异设计应用户不再必要用线连接手机或其它设备,但这给耳机制造商带来了一系列新的设计寻衅。

为了最大年夜限度地延长电池寿命和电池运行光阴,耳机必须确保在充电盒中的精确位置,并且可以在充电时高效充电。一种高性价比的做法是将电流检测放大年夜器用于监测耳塞充电,以及将霍尔效应开关用于无线充电盒的开合和耳塞摆放位置能够最大年夜限度地前进这一利用处景的电池充电效率和电池寿命,前进用户体验。

用电流检测放大年夜器进行设计

TWS的电池容量平日低于100-mAh。是以,为了保护并准确地给这些小容量电池充电,我们必要更正确的电流丈量。传统电池充电器和电量计在监测更大年夜的电池(如充电箱中的电池)电流方面体现出色,但在监测更低电流方面经常体现一样平常。

专用电流检测放大年夜器在丈量小电流时加倍准确。假如您的设计中已经有了微节制器(MCU)或电源治理集成电路PMIC),那么您可以基于写入MCU或PMIC的算法来应用这些放大年夜器的输出监测和丈量电池应用次数和电池寿命。图1显示了一个带有外部电流检测放大年夜器和节制器的电量计。

电量计

电池组

电流

温度

电压

节制器

算法

图1:带外部电流检测放大年夜器和节制器丈量的电量计在无线耳塞充电盒中放置两个小型电流检测放大年夜器(如INA216)能够实现高精度充电电流丈量。或者,假如优先斟酌办理规划尺寸,则建议应用单个像INA2180一样的双通道电流检测放大年夜器。

假如精度不是紧张斟酌身分,且假设电流分配相等,那么一个电传布感器可以监测两个耳塞的充电环境。在耳塞中放置一个双向电流检测放大年夜器,如INA191或INA210,可同时实现充电和丈量功能。不管您应用哪种拓扑布局,这些器件都可以更好地保护电池,由于纵然微小的电流变更也会影响电池的应用寿命。

用霍尔效应传感器进行设计

TWS的新功能是环抱充电和进行的立异。充电盒盖的开合可以用来进行蓝牙连接的开启或关闭,而入盒/出盒检测可以判断是否竣事充电以及阁下耳配对。其他传感器技巧可能无法经济有效地经由过程相宜的灵敏度来精确凿现这些功能,以是选择相宜的传感器至关紧张。图2显示了TWS传感器的部署。

耳塞内的磁铁

放置在盖子内的磁铁

充电端口相近的霍尔传感器知道何时开始充电

位于底座内部用于检测盖子关闭环境的霍尔传感器图2:无线耳塞传感器的部署和应用

霍尔效应传感器能够很好地利用于检测充电盒盖和耳塞充电环境。鉴于磁铁已用来合上充电盒盖,是以,以霍尔效应开关的形式应用磁感测办理规划检测盖子显然是一种无需额外零件即可之际连接/断开蓝牙的办理规划。此外,将磁铁放进在耳塞,是一种能够检测充电盒内是否存在耳塞的从而有效充电措施。

选择得当的数字霍尔效应传感器异常紧张,并且低频率/低功耗的特点让DRV5032成为了不二之选。对付霍尔效应传感器在耳塞中的利用,完全能够实现每秒供给5次磁铁检测信息。此频率容许您应用DRV5032的低功耗选项,该器件仅耗损约0.5?A的静态电流,不会电池应用光阴孕育发生严重影响。

确定充电状态和充电盒盖检测对付应用小容量电池和无线连接的耳塞都至关紧张。电流检测放大年夜器和霍尔效应传感器为那些努力环抱这些新特性和寻衅进行设计的职员供给了办理规划。

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