TI電流檢測器件INA系列在TWS電池盒里的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-03-07 來源:Haiwen Huang 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】隨著TWS耳機(jī)爆發(fā)式的增長,對耳機(jī)及電池盒的續(xù)航提出了更高的要求,一般可以從以下幾點(diǎn)去提高續(xù)航:
1) 使用更大容量的電池來提高續(xù)航能力,缺點(diǎn)在于耳機(jī)及電池盒小巧的體積很難容下大體積的電池,同時(shí)大容量電池會(huì)過重。
2) 提高工作效率,減少器件的漏電流。耳機(jī)芯片可以選用BQ25150A類似的只有400-nA 漏電流的線性充電芯片。充電盒芯片可以選用BQ25619類似的只有幾個(gè)微安漏電流的開關(guān)充電芯片,提高充電速度以及改善熱問題。
3) 優(yōu)化系統(tǒng),減少損耗,增加續(xù)航時(shí)間。
下面,我們從第三方面去介紹TI的電流采樣芯片在優(yōu)化系統(tǒng),減少損耗上的應(yīng)用。
圖一是一個(gè)典型的TWS耳機(jī)系統(tǒng)框圖。其中紅色電流采樣部分,是為了在小電流,一般會(huì)低于5mA,將升壓電路關(guān)閉,從而減少損耗。
圖一
電流采樣電路一般會(huì)采用2種方式:
1) 采用1歐姆左右的采樣電阻,簡單方便,直接可以讀取電阻上的電壓給MCU,從而控制升壓電路的開關(guān)。但是1歐姆的電阻也會(huì)帶來更大的壓降,當(dāng)給耳機(jī)充電電流減小到5mA左右,電阻上的壓降只有5mV,不會(huì)有什么影響。當(dāng)耳機(jī)的充電電流加大,2只耳機(jī)上的充電電流相加可能會(huì)達(dá)到300mA或以上,電阻上的壓降就有300mV,不能忽略不計(jì)了。下面的表格計(jì)算了一個(gè)升壓芯片的誤差,包括反饋誤差2%和分壓電阻誤差1%,從計(jì)算可以看出來輸出電壓最大偏差+/-0.18V,為了輸出端得到一個(gè)穩(wěn)定的5V電壓需要考慮電阻上300mV的壓降,輸出電壓需要加上300mV,最大會(huì)達(dá)到5.48V,在輕載的時(shí)候,這個(gè)電壓會(huì)給后端系統(tǒng)帶來相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)。
2) 采用電流檢測芯片,如下圖二所示為TI的INA系列電流檢測芯片的框圖,有如下優(yōu)點(diǎn):
a. 外置的電流采樣電阻可以使用毫歐級別的阻值,從而極大的降低電阻上的壓降。減少損耗的同時(shí),保證輸出電壓的精度。
b. 最小電流精度可以做到全量程1%左右,從而很容易的實(shí)現(xiàn)小電流關(guān)斷,同時(shí)可以讓耳機(jī)電池充的更滿一些,提高續(xù)航。
c. 有SC70, SOT563,DSBGA及UQFN等小封裝選擇,外圍簡單,靈活方便。
d. 如果想對2個(gè)耳機(jī)分別監(jiān)測,還可以采用雙通道的INA2180A2芯片。
圖二
以下四顆物料可以根據(jù)需求選擇,其中INA2180是雙通道的,可以同時(shí)檢測2個(gè)耳機(jī)的電流。
本文轉(zhuǎn)載自德州儀器。
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