Bagaimana untuk mereka bentuk pin Pogo pengecasan untuk TWS Earbuds?
Alat dengar Bluetooth Tanpa Wayar TWS ialah salah satu produk boleh pakai pintar yang digemari oleh lelaki, wanita dan kanak-kanak sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Ia kecil dan indah, mudah dicas, dan mempunyai bentuk yang berbeza. Ia boleh dicas dengan meletakkannya di dalam petak pengecasan. Salah satu komponen teras dalam petak pengecasan set kepala Bluetooth TWS ialah pin pogopin pogo. Fon telinga TWS boleh dicas melalui sentuhan antara hujung wanita pin pogo dan hujung lelaki dalam petak pengecasan. 80 peratus daripada jenama di pasaran memilih untuk menggunakan pin pogo.
Kotak pengecasan set kepala TWS ialah senario pengecasan wayarles berkuasa rendah yang ideal. Alat dengar Bluetooth wayarles TWS yang menyokong pengecasan wayarles mempunyai modul penerima pengecasan wayarles terbina dalam dalam kotak pengecasan, yang boleh diletakkan pada pengecas wayarles untuk mengecas seperti telefon bimbit pengecasan wayarles, merealisasikan pengecasan tanpa wayar. Fungsi "benar-benar wayarles" Bluetooth ditambah pengecasan wayarles mempunyai pengalaman pengguna yang lebih baik dan dianggap sebagai bentuk muktamad set kepala Bluetooth wayarles sebenar TWS.
Kini fon telinga TWS dibahagikan secara kasar kepada jenis separa dalam telinga dengan pemegang panjang dan bentuk taugeh jenis koklea dalam reka bentuk kepala fon kepala. Bentuk fon telinga agak terhad, jadi reka bentuk pengecasan dan pengecasan telah menjadi titik terobosan. Gambar itu betul Petak pengecasan telah membuat sedikit inovasi, menggunakan proses pengacuan suntikan dua warna, penampilan yang gelap dan telus, dan reka bentuk tekstur dalaman, dan dengan paparan kuasa, mewujudkan perasaan berteknologi tinggi yang berkualiti tinggi!
Bagaimana untuk Mengatasi Tujuh Cabaran Reka Bentuk Fon Kepala TWS?
Berikut ialah beberapa petua untuk membantu menyelesaikan beberapa cabaran paling sukar dalam reka bentuk fon kepala TWS, daripada meminimumkan kehilangan kuasa kepada memanjangkan masa siap sedia.
Sejak keluaran Apple AirPods pada 2016, pasaran stereo wayarles sebenar (TWS) telah berkembang lebih daripada 50 peratus setiap tahun. Pembuat fon telinga wayarles popular ini dengan pantas menambahkan lebih banyak ciri (pembatalan hingar, tidur dan pemantauan kesihatan) untuk membezakan produk mereka, tetapi menambah semua ciri ini boleh menjadi sukar dari sudut kejuruteraan reka bentuk. Dalam artikel ini, saya akan mengkaji cabaran ini.
Cabaran 1: Minimumkan kehilangan kuasa melalui pengecasan yang cekap
Cabaran utama dengan fon telinga wayarles ialah mencapai jumlah masa main balik yang lebih lama apabila fon telinga dalam petak bateri dicas sepenuhnya. Dalam kes ini, jumlah masa main yang lebih panjang diterjemahkan kepada bilangan kitaran satu sarung boleh mengecas fon telinga sepanjang hayatnya. Matlamatnya adalah untuk membolehkan pengecasan yang cekap sambil meminimumkan penggunaan kuasa daripada bekas pengecasan ke fon telinga.
Sarung pengecas mengeluarkan voltan daripada bateri sebagai input untuk mengecas fon telinga. Penyelesaian biasa ialah penukar rangsangan dengan output 5V tetap, yang merupakan penyelesaian mudah tetapi tidak mengoptimumkan kecekapan pengecasan. Oleh kerana bateri fon telinga sangat kecil, pereka sering menggunakan pengecas linear. Apabila menggunakan input 5V tetap, kecekapan pengecasan adalah sangat rendah - kira-kira (V dalam - 5 kelawar) / 5 dalam - dan menghasilkan penurunan voltan yang besar pada bateri. Palamkan purata voltan bateri Li-Ion 3.6V (separuh dinyahcas) dan input 5V hanya cekap 72 peratus.
Sebaliknya, menggunakan rangsangan output boleh laras atau penukar buck-boost dalam bekas pengecasan menghasilkan voltan hanya sedikit melebihi julat voltan tipikal fon telinga. Ini memerlukan komunikasi daripada sarung pengecasan ke fon telinga, yang membolehkan voltan keluaran sarung pengecasan menyesuaikan secara dinamik kepada bateri fon telinga apabila voltan meningkat. Ini akan meminimumkan kerugian, meningkatkan kecekapan pengecasan dan mengurangkan haba dengan ketara.
Cabaran 2: Kecilkan keseluruhan penyelesaian tanpa mengalih keluar fungsi
Cabaran kedua ialah cabaran umum reka bentuk bateri kecil - cara mereka bentuk bateri yang bersaiz kecil dan berfungsi besar. Penyelesaian mudah di sini ialah memilih peranti dengan komponen yang lebih bersepadu. Cth:
Pengecas linear berprestasi tinggi yang menyepadukan rel kuasa tambahan untuk menggerakkan blok sistem utama dan merupakan pilihan yang baik untuk fon kepala tanpa wayar.
Untuk modul yang haus kuasa, voltan rendah seperti pemproses dan modul komunikasi tanpa wayar, rel swap ialah pilihan terbaik untuk kecekapan.
Untuk blok sensor yang tidak memerlukan banyak kuasa tetapi memerlukan hingar yang rendah, pertimbangkan untuk menggunakan pengawal selia keciciran rendah.
Jika fon kepala wayarles anda menyepadukan penderia bahagian hadapan analog untuk mengukur oksigen darah dan kadar denyutan jantung, anda juga mungkin memerlukan penukar rangsangan.
Sepadukan rel kuasa tambahan ke dalam pengecas untuk menjadikan faktor bentuknya lebih kecil. Walau bagaimanapun, sentiasa ada pertukaran antara menyepadukan lebih banyak untuk saiz yang lebih kecil dan menggunakan lebih banyak litar bersepadu (IC) diskret untuk fleksibiliti.
Cabaran 3: Lanjutkan masa siap sedia
Masa siap sedia adalah penting kerana pengguna mengharapkan fon kepala memainkan muzik walaupun selepas tempoh yang lama tidak aktif di luar bekas pengecasan. Pertimbangkan untuk menggunakan bateri litium-ion berketumpatan lebih tinggi dalam fon telinga, yang biasanya mempunyai voltan lebih tinggi, seperti 4.35 volt dan 4.4 volt, supaya lebih banyak tenaga boleh disimpan. Caj penuh juga meningkatkan masa siap sedia. Pengecas bateri yang menampilkan arus penamatan yang kecil dan ketepatan yang tinggi akan membantu memanjangkan masa siap sedia. Jika terdapat perubahan besar dalam spesifikasi arus penamatan, anda mungkin mendapat arus penamatan yang lebih tinggi, yang boleh menyebabkan penamatan pramatang dan bateri yang rendah.
Bateri 41mAh ditamatkan pada 1mAh berbanding 4mAh. Jika arus penamatan 1mA nominal berbeza-beza dan sebenarnya tamat pada 4mA, kapasiti bateri 2mAh akan kekal tidak dieksploitasi. Arus penamatan yang lebih rendah dan ketepatan yang lebih tinggi meningkatkan kapasiti bateri yang berkesan.
Arus senyap rendah (IQ) juga penting untuk memanjangkan masa siap sedia dalam mod pengendalian yang berbeza. IC pengecas dengan laluan kuasa dan arus mod kapal hampir sifar akan menghalang bateri daripada kehabisan sebelum produk sampai kepada pengguna, membolehkan penggunaan segera. Laluan kuasa memerlukan meletakkan transistor kesan medan logam-oksida-semikonduktor antara bateri dan sistem untuk menguruskan sistem dan laluan bateri, masing-masing.
Apabila fon telinga memainkan muzik atau melahu, penggunaan semasa sistem perlu sekecil mungkin. Mencari pengecas dengan rendah saya juga meminimumkan I sistem. Sebagai contoh, pengecas bateri selalunya memerlukan rangkaian perintang pekali suhu negatif (NTC) untuk mengukur suhu bateri.
Sesetengah penyelesaian di pasaran tidak boleh mematikan arus NTC apabila bekerja dalam mod bateri. Ia sama ada bocor terlalu banyak (kebocoran boleh melebihi 200µ apabila rangkaian NTC mempunyai 20 kΩ) atau memerlukan I/O tambahan dan matikannya dengan suis.
Cabaran 4: Reka Bentuk Keselamatan
Pengeluar pek bateri selalunya mempunyai garis panduan untuk mengecas bateri pada suhu yang berbeza, dan bateri mesti kekal dalam kawasan operasi yang selamat ini semasa digunakan. Sesetengahnya memerlukan profil standard di mana pengecasan berhenti di luar sempadan suhu panas dan sejuk. Sebagai contoh, syarikat lain mungkin memerlukan maklumat khusus daripada Persatuan Elektronik dan Teknologi Maklumat Jepun. Untuk mematuhi profil suhu ini, cari profil dengan kebolehprograman terbina dalam atau beberapa I twoC yang diperlukan. BQ21061 dan BQ25155 mempunyai daftar untuk menetapkan tetingkap suhu dan tindakan yang perlu diambil dalam julat suhu tertentu.
Bateri Undervoltage lockout (UVLO) ialah satu lagi ciri keselamatan yang menghalang bateri daripada terlalu dinyahcas dan dengan itu tertekan. Sebaik sahaja voltan bateri jatuh di bawah ambang tertentu, UVLO memotong laluan nyahcas. Sebagai contoh, untuk bateri Li-Ion yang dicas pada 4.2V, ambang pemotongan biasa ialah 2.8V hingga 3V.
Cabaran 5: Memastikan Kebolehpercayaan Sistem
Kebolehpercayaan sistem yang rendah menyebabkan beberapa mikropemproses tersekat apabila pengguna memasangkan penyesuai. Walaupun ini jarang berlaku, ia memerlukan tetapan semula kuasa sistem supaya mikropemproses boleh dimulakan semula dan kembali normal. Sesetengah pengecas bateri menyepadukan pemasa pemantau tetapan semula perkakasan yang melakukan tetapan semula perkakasan atau kitaran kuasa (jika tidak) dua transaksi C dikesan selepas penyesuai dipalamkan oleh pengguna. Selepas tetapan semula sistem, laluan kuasa diputuskan dan disambungkan semula ke bateri dan sistem.
Sama seperti pemasa pengawas tetapan semula perkakasan, pemasa pengawas perisian tradisional juga membantu meningkatkan kebolehpercayaan sistem dengan menetapkan semula daftar pengecas kepada nilai lalainya selepas tempoh tiada transaksi dalam twoC. Tetapan semula ini menghalang bateri daripada dicas dengan tidak betul apabila mikropemproses berada dalam keadaan rosak.
Cabaran 6: Pantau Kawasan Operasi Terbaik
Cabaran keenam adalah untuk memantau parameter sistem, yang boleh dicapai dengan cekap oleh penukar analog-ke-digital (ADC) berketepatan tinggi terbina dalam. Mengukur voltan bateri ialah parameter yang baik kerana ia memberikan gambaran yang mudah, walaupun anggaran, keadaan cas bateri. Sebagai peraturan, jika keadaan cas yang diperlukan oleh set kepala wayarles lebih tinggi daripada ±5 peratus .
ADC terbina dalam ketepatan tinggi juga membolehkan anda memantau dan mengambil tindakan pada suhu bateri dan papan semasa mengecas dan menyahcas. Parameter lain yang boleh dipantau pengecas termasuk voltan/arus input, voltan/arus pengecasan dan voltan sistem. Pembanding terbina dalam juga membantu memantau parameter tertentu dengan mudah dan menghantar gangguan kepada hos. Jika parameter berada dalam julat normal dan pembanding tidak dicetuskan, hos tidak perlu sentiasa membaca parameter yang diminati. BQ25155 adalah contoh yang baik untuk memantau parameter sistem kerana ia mempunyai ADC dan pembanding.
Cabaran 7: Permudahkan sambungan wayarles
Sesetengah fon telinga wayarles mempunyai ciri yang memaparkan status pengecasan fon telinga dan sarung pengecas pada telefon pintar apabila fon telinga berada dalam bekas pengecasan dan penutupnya terbuka. Untuk menyokong ini, fon telinga mesti melaporkan keadaan pengecasan sebaik sahaja ia dipalamkan ke dalam sarung, walaupun jika bateri sudah habis. Cip utama mesti terjaga untuk melaporkan keadaan pengecasan, jadi dalam kes ini, sumber kuasa luaran mesti menghidupkan fon telinga. Pengecas dengan laluan kuasa membolehkan sistem mendapatkan voltan yang lebih tinggi daripada VBU semasa mengecas bateri pada voltan yang lebih rendah.
Beberapa ciri pengecas fon kepala wayarles (seperti mod kapal, tetapan semula kuasa sistem, UVLO bateri, arus terminal yang tepat dan pelaporan status pengecasan segera) tidak boleh dilakukan tanpa keupayaan laluan kuasa, yang memerlukan kedua-dua bateri dan sistem A MOSFET diletakkan. di antara untuk mengurus sistem dan laluan bateri secara berasingan. Rajah 5 menggambarkan pengecas dengan dan tanpa laluan kuasa.
Pengecas suis dan linear boleh dilihat dalam reka bentuk kes pengecasan bergantung pada saiz bateri dan kadar pengecasan. Penukaran pengecas lebih cekap dan menjana kurang haba, yang penting untuk arus tinggi 700mA dan ke atas. Pengecas pensuisan biasanya disertakan dengan fungsi rangsangan atau ikut bersepadu yang meningkatkan voltan bateri dan menyediakan voltan input untuk mengecas fon telinga. Pengecas linear juga merupakan pilihan yang baik untuk kotak bateri tahap semasa rendah kerana ia menawarkan kos rendah dan IQ rendah.
Alat bantu pendengaran boleh dicas semula memberikan cabaran reka bentuk yang serupa. Ia biasanya lebih kecil daripada fon telinga supaya ia tidak kelihatan dan oleh itu memerlukan lebih banyak penyepaduan kuasa di kawasan yang lebih kecil. Mereka juga memerlukan rel kuasa hingar rendah, termasuk topologi kapasitor tersuis, untuk kejelasan audio yang unggul.