攻克小型电池供电器件中低静态电流设计挑战

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得益于小型化、Bluetooth通信和嵌入式出理 方面的进步,现代助听器具有比以往更多的功能,从流媒体音乐到要能通过智能手机上的应用系统tcp连接调节听力放大。

然而,要实现哪些增强的功能前要付出代价:现代功能前要更多功率。功耗的增加对于设计助听器的工程师来说是一项挑战,主好多好多 可能性旧版本使用一次性锌空气电池。如图1所示,哪些电池的续航能力通常约为两周。但当为助听器加进更多功能时,同类让它们要能播放音乐,电池续航时间可能性会缩短到小时。以后 ,工程师在下一代助听器设计中使用可充电锂电池(图2)。

图1:使用替换电池的传统助听器

图2:具有小巧的外形和智能手机连接的下一代助听器

可充电锂电池以多种最好的妙招增加了电力系统的复杂化性,最重要的是如可安全准确地为电池充电。使用有一另一一三个助听器时还有额外的设计注意事项。可能性左右耳机那末 物理连接,好多好多 无法同去通过单根电缆对其进行充电。以后 ,几乎所有新型助听器现在都配备了具有充电和储电功能的盒子。

该盒子为每个耳机设计了特定的插孔,以确保正确的充电。耳机的充电前要精确,可能性可充电助听器通常为25 mAh——75 mAh,充电盒的范围为1000 mAh ——70 0mAh。这导致 ,在盒子前要重新充电以后,耳机的使用时间大概为24小时,充电周期大概为10次。

有了充电盒,助听器设计师现在可考虑使用你是什么 不同的锂电池:你是什么 用于充电盒,另外你是什么 用于耳机。电池充电器的取舍在设计中起着重要作用。

同样要注意的是,通过电池为电池充电(即,通过充电盒电池为耳机电池充电)固然像通过墙壁插座充电那末 简单,可能性有一另一一三个电池之间的电压差不要再很大。前要有内部内部结构电路来增强充电盒和耳机之间的电压差,以实现完正充电。随着电池放电,其电压正在缓慢下降。观察图3所示的放电曲线,电池容量约为1000%时,充电盒电压约为3.6 V。但这导致 可能性那末 升压,充电盒非要为最高3.6 V的耳机充电,即使存储在充电盒中的能量足以使它们完正充电。

图3:锂离子电池的电池放电曲线样本;典型的平均点电压为3.6 V,放电终止电压为3 V(来源:“可充电电池的型态”)

你是什么 清况 下,大多数工程师会考虑谨慎升压。嘴笨 谨慎升压嘴笨 有效,但它通常会通过在电源架构中增加额外升压和电感器组件来增加出理 方案尺寸和低时延。

要攻克哪些挑战,请考虑静态电流支持的便携充电。同类,TI的BQ25619电池充电器和BQ25155线性充电器支持在那末 内部内部结构增压的清况 下充电。在助听器应用中,您可将BQ25619置于充电盒中,将BQ25155置于每个耳机内。

以后 ,固然总前要将充电盒输出升压至5V,通过使用BQ25619的升压功能,还前要增强到所需的最低电压,以便在充电盒和耳机电池之间留出足够的净空深度1。这减少了固然要的升压功率损失且还增加了耳机充电时延,可能性降低了电压差。

BQ25155非常适用于耳机,可能性它的最小3.4V输入电压可在那末 升压的清况 下实现更长的充电,其43μA的静态电流可增加电池的运行时间。同去,BQ25619在出厂模式下的7μA静态电流可最大限度地延长充电盒的使用寿命。BQ25619的20mA充电终止电流使其要能为小型电池充电,容量增加7%。

特大喜讯是哪些优势不仅只局限于助听器:包括耳塞和可穿戴贴片等所有双电池器件系统都可从哪些创新中受益。TI将在未来的设计中将继续采用双充电器配置,其特点如下:

为耳机和充电盒提供更高效的充电,同去提供电池监控和保护,并通过集成升压减少总物料清单。只前要十根通信线路就还前要减少耳机和充电盒的引脚数。