縮短開發(fā)周期，充電倉SoC的多合一趨勢

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李誠）由于TWS耳機脫離了線纜的束縛，狹窄的耳機內部無法放置大容量的電池，續(xù)航問題成為了TWS耳機一直以來的痛點。為提升TWS耳機的續(xù)航能力，充電倉成為了最關鍵的一環(huán)。TWS耳機充電倉既能為耳機增加續(xù)航，還起到了很好的收納作用。在TWS耳機百億級的市場規(guī)模驅使下，準入門檻較低、開發(fā)周期縮短的充電倉SoC迎來了需求的爆發(fā)。

英集芯“多合一”TWS充電倉SoC

在電源管理、電池管理、無線信號處理和高性能音頻信號處理方面，有著深厚經(jīng)驗積累的英集芯，于近期推出了一款集成了Type-C協(xié)議的“多合一”TWS耳機充電倉SoC IP5333。通過單芯片即可實現(xiàn)充電管理、升壓轉換、霍爾檢測、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，對于TWS耳機此類設備而言，還有利于整體設計方案的小型化，提升設備的便攜性。

圖源：英集芯

IP5333芯片內置了一個8位的MCU以及豐富的拓展接口，可靈活的通過參數(shù)配置實現(xiàn)各項功能的管理。IP5333提供了一個開關頻率為1MHz的同步開關升壓轉換器，僅需在外圍電路中加入一個低成本的電感，即可實現(xiàn)1A同步升壓轉換與1A同步開關充電的功能。

在升壓模式下，效率最高可達92%，輕載時升壓系統(tǒng)會自動進入休眠狀態(tài)，靜態(tài)電流小于20μA。在充電模式下，還具備了過溫保護和自適應電流、電壓調節(jié)輸出的能力，充電效率可達91%。

IP5333內置了12bit的高精度采樣ADC，可通過對電池電流、電壓的實時采樣監(jiān)測，配合智能檢測功能，可對當前的負載狀態(tài)進行識別，當達到提前設定的觸發(fā)條件時，系統(tǒng)會自動進入待機狀態(tài)，進而實現(xiàn)降低功耗，延長設備續(xù)航的目的。同時，ADC還可以通過測量電池電壓來判斷當前的充電倉的電池電量，配合最高4顆LED數(shù)碼管實現(xiàn)電池電量顯示。

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

思遠半導體“二合一”TWS充電倉SoC

思遠半導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耳機與移動電源領域中均有不同程度的布局。在2017年大家還在為TWS耳機能否引爆市場而心存疑惑之時，思遠半導體已經(jīng)開始了TWS耳機電源管理芯片的布局。

2019年思遠半導體TWS耳機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、魅族等國產一線知名手機廠商的供應鏈，其中SY8815充電倉解決方案已在QCY T13和聲闊R100 TWS耳機中正式商用。

SY8815是一款專為藍牙耳機充電倉設計的電源管理芯片，集成了充/放電管理的一體化設計。該芯片支持最高1A的線性充電電流，在產品設計過程中，可根據(jù)實際應用需求對外部電阻的阻值進行調整，實現(xiàn)電流調節(jié)的目的。同時，該芯片還支持充電電流溫度自適應調節(jié)的功能，充電電流會根據(jù)充電倉溫度的變化而做出電流大小的調整。在同步升壓模式下，輸出電壓為5.05V，轉換效率高達93%。

思遠半導體還在SY8815放電管理模塊中集成了兩路的輸出限流開關，限流開關可分別對兩只耳機的輸出電流進行檢測和負載存在檢測、插入識別等，輕載檢測電流4mA。這一檢測功能的實現(xiàn)，無需采樣電阻和其他單片機輔助作為硬件支持，在一定程度上降低了采樣鏈路上額外的電能損耗，延長了TWS耳機的續(xù)航，還減少了元器件的使用。

SY8815圖源：思遠半導體

充電倉的放電控制主要是通過主控MCU與SY8815的EN引腳進行通信實現(xiàn)的，SY8815會通過EN引腳向MCU輸出狀態(tài)碼，讓MCU了解充電倉的放電鏈路實時狀態(tài)，并及時做出反饋操作。

在電路保護方面，該芯片無需增加外部電路即可實現(xiàn)了充放電的過流、過壓、過溫以及短路保護，無論是檢測靈敏度還是過流保護閾值，完美適配耳機小電流應用，極大地簡化了TWS充電倉產品與方案的設計，提升了產品量產上市的速度。

結語

高度集成化的設計降低了產品開發(fā)與設計的難度，減少了元器件的用量，有利于促進TWS耳機向輕便化、小型化發(fā)展。如今TWS技術的發(fā)展已經(jīng)進入成熟期，芯片廠商唯有推出集成度高、性能優(yōu)異、方案簡潔的芯片才能更好地鞏固市場的競爭地位，拉近與國際頭部企業(yè)的距離。