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瑞彩祥云

作者:時間:2019-09-09來源:電子産品世界收藏

得益于小型化、Bluetooth?通信和嵌入式處理方面的進步,現代助聽器具有比以往更多的功能,從流媒體音樂到能夠通過智能手機上的應用程序調節聽力放大。

本文引用地址:/article/201909/404620.htm

然而,要实现这些增强的功能需要付出代价:现代功能需要更多功率。功耗的增加对于設計助听器的工程师来说是一项挑战,主要是因为旧版本使用一次性锌空气电池。如圖1所示,这些电池的续航能力通常约为两周。但当为助听器添加更多功能时,例如让它们能够播放音乐,电池续航时间可能会缩短到小时。因此,工程师在下一代助听器設計中使用可充电锂电池(圖2)。

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1:使用替換電池的傳統助聽器

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2:具有小巧的外形和智能手機連接的下一代助聽器

可充电锂电池以多种方式增加了电力系统的复杂性,最重要的是如何安全准确地为电池充电。使用两个助听器时还有额外的設計注意事项。因为左右耳机没有物理连接,所以无法同时通过单根电缆对其进行充电。因此,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。

该盒子为每个耳机設計了特定的插孔,以确保正确的充电。耳机的充电必须精确,因为可充电助听器通常为25 mAh-75 mAh,充电盒的范围为300 mAh -70 0mAh。这意味着,在盒子需要重新充电之前,耳机的使用时间大约为24小时,充电周期大约为10次。

有了充电盒,助听器設計师现在可考虑使用三种不同的锂电池:一种用于充电盒,另外两种用于耳机。电池充电器的选择在設計中起着重要作用。

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)并不像通过墙壁插座充电那么简单,因为两个电池之间的电压差不会很大。必须有内部電路来增强充电盒和耳机之间的电压差,以实现完全充电。随着电池放电,其电压正在缓慢下降。观察圖3所示的放电曲线,电池容量约为50%时,充电盒电压约为3.6 V。但这意味着如果没有升压,充电盒只能为最高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全充电。

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3:锂離子電池的電池放電曲線樣本;典型的平均點電壓爲3.6 V,放電終止電壓爲3 V(來源:“可充電電池的特性)

這種情況下,大多數工程師會考慮謹慎升壓。雖然謹慎升壓確實有效,但它通常會通過在電源架構中增加額外升壓和電感器組件來增加解決方案尺寸和低效率。

要攻克這些挑戰,請考慮靜態電流支持的便攜充電。例如,TI的BQ25619電池充電器和BQ25155線性充電器支持在沒有外部增壓的情況下充電。在助聽器應用中,您可將BQ25619置于充電盒中,將BQ25155置于每個耳機內。

而且,並非總需要將充電盒輸出升壓至5V,通過使用BQ25619的升壓功能,可以增強到所需的最低電壓,以便在充電盒和耳機電池之間留出足夠的淨空高度。這減少了不必要的升壓功率損失且還增加了耳機充電效率,因爲降低了電壓差。

BQ25155非常適用于耳機,因爲它的最小3.4V輸入電壓可在沒有升壓的情況下實現更長的充電,其43μA的靜態電流可增加電池的運行時間。同時,BQ25619在出廠模式下的7μA靜態電流可最大限度地延長充電盒的使用壽命。BQ25619的20mA充電終止電流使其能夠爲小型電池充電,容量增加7%。

好消息是这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这些创新中受益。TI将在未来的設計中将继续采用双充电器配置,其特点如下:

·       爲耳機和充電盒提供更高效的充電,同時提供電池監控和保護,並通過集成升壓減少總物料清單。

·       只需要一條通信線路就可以減少耳機和充電盒的引腳數。

使用BQ25619BQ25155,您可在不增加成本或解決方案尺寸的情況下改善可從充電盒中提取的充電周期數。



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