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霍尔开关在TWS产品设计中的重要性

文章出处:未知 人气:发表时间:2020-02-24 14:20
近年来,TWS(真正的无线立体声)在耳机市场迅速崛起。现在,当用户使用流媒体设备时,他们不必担心耳机线的缠绕。真正的无线耳机是基于蓝牙的无线耳机,其左右声道被分成两个独立的个体,并且彼此配对。尽管这种创新的设计消除了用户用电线连接手机或其他设备的需要,但它给耳机制造商带来了一系列新的设计挑战。
为了最大限度地延长电池寿命和工作时间,耳机必须位于充电盒中的正确位置,并且在充电过程中能够有效充电。一种经济有效的方法是使用电流检测放大器来监控耳塞的充电,并使用霍尔开关来打开和关闭无线充电盒并放置耳塞,以便在该应用场景中最大化电池充电效率和电池寿命,并改善用户体验。
TWS的电池容量通常不到100毫安时。因此,为了保护和精确充电这些小容量电池,我们需要更精确的电流测量。传统的电池充电器和电表在监控较大电池(如充电盒中的电池)的电流方面表现良好,但在监控较低电流方面通常表现不佳。

 

 
特殊的电流检测放大器在测量小电流时更精确。如果您的设计中已经有了微控制器(MCU)或电源管理集成电路(PMIC),您可以使用这些放大器的输出,根据写入MCU或PMIC的算法来监控和测量电池使用情况和电池寿命。
在无线耳塞充电盒中放置两个小电流检测放大器(如INA216),可以实现高精度的充电电流测量。或者,如果优先考虑解决方案尺寸,建议使用单个双电流检测放大器,如INA2180。
如果精度不是一个重要的考虑因素,并且如果电流分布是相等的,那么一个电流传感器可以监控两个耳塞的充电。双向电流检测放大器,如INA191或INA210,可以放置在耳塞中,以实现充电和测量功能。无论您使用哪种拓扑,这些设备都能更好地保护电池,因为即使是很小的电流变化也会影响电池的使用寿命。
霍尔效应传感器的设计
TWS的新功能是专注于充电和创新。充电盒盖的打开和关闭可以用来打开或关闭蓝牙连接,进出盒检测可以判断是否停止充电和是否对左右耳。其他传感器技术可能无法通过适当的灵敏度经济有效地实现这些功能,因此选择适当的传感器非常重要。
霍尔效应传感器可以很好地应用于检测充电盒盖和耳塞的充电情况。由于磁铁已被用于关闭充电盖,很明显,使用霍尔效应开关形式的磁感应解决方案来检测充电盖是一种无需额外部件即可连接/断开蓝牙的解决方案。此外,在耳塞中放置磁铁是一种有效的充电方法,可以检测充电盒中耳塞的存在。
选择合适的数字霍尔效应传感器以确保低频/低功耗非常重要。推荐使用DH251/DH254/DH627等产品。
确定充电状态和检测充电盒盖对于使用小容量电池和无线连接耳塞都至关重要。电流感测放大器和霍尔效应传感器为那些试图围绕这些新特性和挑战进行设计的人提供了解决方案。