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如何设计一款优秀的TWS蓝牙耳机充电盒?

2019-03-20 10:07 by

如何设计一款优秀的TWS蓝牙耳机充电盒?

TWS蓝牙耳机充电盒虽然是耳机附件,但是它的作用至关重要,由于耳机盒设计比较精致,体积较小,导致电池容量不高,需要长途物流、静默搁置,所以超低自放电是一项硬性指标。除此之外耳机盒电源芯片高集成度、安全性、性价比等也是工程师关注的重要方向。 

下面我们将从TWS耳机充电盒内部构造、TWS耳机充电盒顶针的用途、TWS充电盒芯片案例等方面进行深度介绍,给大家全面解析如何设计一款优秀的TWS蓝牙耳机充电盒。

TWS耳机充电盒内部构造

TWS真无线蓝牙耳机由两只没有线缆,相互独立的耳机和一个为它们充电的耳机充电盒组成。在现今技术中,TWS真无线蓝牙耳机的充电方式基本上都是由耳机充电盒进行充电,一方面是因为耳机小巧的内部无法容纳更大的电池,另一方面是充电插座和其它元件都会占用更大的空间。

TWS耳机充电盒里面的电源PCBA主要有两大用途,既要负责充电盒内部电池充电,还需要负责充电盒内部电池升压输出为耳机充电。此外还肩负安全防护,防止内置锂电池过充、过放、短路、过流等保护功能。

首先,控制外部电源给TWS耳机电池盒充电,将外部充电器电量充入锂离子电池。这里的外部充电器主要为5V的充电器,如常见的手机适配器,接口为MicroUSB或USB-C,然后降压转化为锂离子电池所需的4.2V电压进行充电,此外还有4.3V或4.35V多个规格。充电芯片有分为线性和开关两种,其中开关充电效率高、发热低,是目前主流的充电方式。

其次,TWS耳机电池盒电源PCBA还需要对外给TWS蓝牙耳机供电,这时又会将锂离子电池升压为5V,然后输出给耳机,耳机通过内部的充电电路完成对内置电池的充电。如此一来,当TWS耳机需要用电的时候,就可以放回充电盒自动补充电量。

充电盒升压芯片也分为同步和非同步两种,其中同步架构的效率高、发热低,非同步整流效率低一些,和移动电源的道理是一样的。

据我爱音频网拆解,TWS蓝牙耳机充电盒经常使用的电池有两大类,聚合物电池和圆柱电池。

最为常见的是锂离子聚合物电池,这个在业内又称为软包电池,这类电池跟手机上使用的一样。常见的形态都为方块状,由于电池尺寸可以灵活定制,适合设计小巧、轻薄的电池盒。

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