蓝牙音箱

Bluetooth Speakers 时下流行的便携式音箱(BTS)往往携带充电电池。这使得BTS可以转变成移动设备和智能手机的备用电池。基于技领半导体ACT280x系列的单芯片解决方案为BTS提供充电方案,并且提供5V USB充电端口,可用于外围设备的充电。

便携式BTS电源管理解决方案的主要考虑因素包括:

  • 超小型电池充电器设计:更小的电路板设计,以留出更多的空间容纳更大的电场或更大功率的音箱
  • 更少的器件数量:有助于提高系统可靠性,并降低系统设计成本
  • 集成多项安全功能,如过热保护,过压保护
  • 可针对不同的电池充电需求提供解决方案

技领半导体的ACT2801和ACT2802系列芯片为BTS提供了最紧凑的系统设计,可在BTS系统上添加USB充电端口,将BTS音箱转换成备用电池。这套解决方案只需ACT280x系列的单芯片,无需使用额外的其它芯片,诸如MCU或者保护芯片等。因此,基于ACT280x的BTS充电解决方案提供了目前最低的器件成本及最小的PCB面积。

ACT280x系列集成了降压/升压开关充电器,直接电源通路和LED充电显示。ACT280x系列还包括输入端口,以接受用户反馈(例如,通过按钮),以支持用户接口,如开启/关闭USB充电端口,查询电池充电状态,等。该芯片支持4个LED来显示充电程度。

主要特点和优点

  • 对蓝牙音箱电池充电系统提供最小的单芯片解决方案,提供外部USB充电接口
  • 支持LED显示蓝牙音箱电池充电程度
  • 在不增加电路板空间的基础上增加USB充电端口
  • 高效的充电放电效率,95%效率提升(Vbat = 4.1V)
  • 存储模式时低于10μA的漏电流
  • 可编程的输入电流上限至2A
  • 可编程的恒流输出,最高至5V/1.5A
  • 空载关机和按钮开启功能
  • 各项电池保护功能,包括过电流(OCP),过电压(OVP),过温度(OTP)及短路保护。

蓝牙音箱框图

下面的图显示了使用ACT280x在蓝牙音箱电源管理系统中实现电池充电和USB充电接口的功能的简化实施。Vin端口连接到输入电压源(5V USB输入),即可对连接到Vbat的电池充电(内置蓝牙音箱电池)。如果当移动设备或者智能手机需要充电时,可以用USB电缆将它们连接到Vout端口来充电。如果Vin端口没有连接任何电源而Vout端口连接了移动设备,ATC280x将会利用蓝牙音箱的内置电池对移动设备进行充电。在Vin端口也连接了电源的情况下,ACT280x将继续对外部设备的电池进行充电,并同时对蓝牙音箱内置电池充电。该解决方案还支持4个LED蓝牙音箱电池充电状态显示。

典型蓝牙音箱(不带充电接口功能)


基于技领半导体ACT280x产品的带充电接口的蓝牙音箱


ACT280x框图

ACT2801 评估套件框图

下面是ACT280x用于对电池充电以及对提供系统电源的应用方案框图。相较于传统的应用方案,ACT280x产品结构的优点在于:

  • 需要的电子元件数量最少
  • 高效,高集成,集升压,降压,充电管理,LED显示功能于一体的系统解决方案
  • 精密的过热,过电压,过电流,短路保护等

技领半导体ACT280x架构在蓝牙音箱系统上的应用

下图是电池充电应用的常规系统架构。此架构通常需要多个芯片,包括MCU及电池电源管理芯片。这种方案的缺点如下:

  • 低效的线性充电器
  • 此架构需要更大的电路板空间
  • 需要额外的电池保护电路板

蓝牙音箱电源管理系统的传统架构


支持蓝牙音箱应用系统的产品


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