为无线ANDROID耳机提供高精度电池SOC数据

winniewei 提交于 周三, 12/18/2019
为无线ANDROID耳机提供高精度电池SOC数据

作者: Bakul Damle 移动产品事业部业务管理总监    

Sagar Khare 移动产品事业部执行业务经理

预计今年年底左右,使用Google Fast Pair快速配对蓝牙设备的Android用户将通过操作系统获得一系列的新自带功能,其中包括更详细的电池寿命信息。使用真无线立体声(TWS)耳机的用户将能够查看每只耳机以及充电盒的电池电量百分比,并且还能够在设备电量达到一定百分比时收到通知。
当您坐到机舱座位上、准备迎接几个小时的飞行时,您可能会选择戴上蓝牙耳机,听一些音乐或节目。那么问题来了,设备电池和充电盒的电力是否足以支撑如此长的运行时间?这个问题的答案将很快变得清晰。因为Android已经发布了旨在简化无线Android耳机电池寿命管理的计划

鉴于这些增强特性,在您的下一款无线Android耳机设计中集成电量计IC就成为一件非常重要的事。从而通过提供精密、准确的电池电量状态(SOC)数据,实现显著的功能创新,使客户受益。

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图1. 预计今年年底左右,使用真无线立体声(TWS)耳机的Android用户将能够获取每只耳机和充电盒的详细电池电量百分比信息

电池寿命将更加清晰明确

TWS技术允许用户通过蓝牙将两个音频设备配对,左声道和右声道可以独立传输。Google专有的Fast Pair快速配对标准为支持的Android设备提供快速、简便的蓝牙设备发现和配对功能。TWS耳机传统上仅提供基本的电池信息,也就是说,用户无法准确判断设备是否很快需要充电。Fast Pair快速配对增强特性意味着用户将通过其Android耳机接收详细的电池寿命百分比信息,并可以具体到每只耳机和充电盒。用户甚至能够在打开或合上充电盒时接收到关于此类消息的弹出通知。这意味着,设计者需要尽快告别以往利用简单的颜色或条形指示来标记电池寿命的方式,并提供更多更精确的信息,否则只会使客户失望。此外,已经在采用电量计的蓝牙耳机制造商将不再需要开发专用的app,即可支持用户查看电池信息

上述增强特性带来的影响,就是通过简单地测量电压来提供电池SOC粗略估算的方式将不再能够满足市场需求。通过采用电池电量计IC监测电池、提供估算的剩余电量以及健康状况数据是更好的选择。但是,并非所有的电量计量技术都能实现相同的特性。为了获得最理想的性能,无线Android耳机及其配套充电盒的设计需要电量计IC具备下述特性:

  • 提供高精准度,甚至是在具有严苛的工作环境下
  • 低静态电流,由于这些耳机中的微型电池支持的容量一般不超过100mAhr,较低的静态电流就能够最大程度降低设备使用期间的耗流,以及减少设备处于待机状态时的电池放电
  • 尺寸小,不需要过多外部元件,因为此类设备的尺寸非常小

小尺寸、高精度电量计IC帮助延长电池寿命

Maxim拥有丰富的便携式设备高精度电量计技术开发经验,可帮助无线Android耳机设计者满足客户对快速配对增强功能的需求。Maxim的集成 ModelGauge™ m5 EZ算法的电量计IC提供业界领先的电池SOC精度,且无需对电池进行特征分析。通过对300多款不同电池和3,000款充电器的模拟仿真,在超过97%的最常见测试环境中,我们的结果误差都小于3%。此外,这些电量计在进行特征分析之后的的误差将小于1%。器件还提供低静态电流特性以及小尺寸封装,高度集成特性有效将系统对分立式元件的需求降至最低。Maxim的电量计IC已成功地在超过10亿台设备中采用,有效提供剩余工作时间、电池充满时间以及电池老化数据。

可用于您的下一代无线耳机设计的IC包括:

  • MAX17048 1节/2节电池电量计,采用ModelGauge算法。器件提供低静态电流(休眠模式3µA,工作模式23µA),无需传统电量计通常需要的电流检测电阻和电池学习周期。器件采用0.9mm x 1.7mm、8焊球WLP封装。
  • MAX17055单节电池电量计,采用ModelGauge m5 EZ算法。器件的工作电流为7µA,可高精度测量电流、电压和温度。采用1.4mm x 1.5mm、9引脚WLP封装。
  • MAX17260 单节电池电量计,采用ModelGauge m5 EZ算法,可选高边电流检测。器件的工作电流仅为5.1µA,采用1.5mm x 1.5mm、9引脚WLP封装。

以下方框图所示为电量计以及电量管理IC支持TWS耳机示例应用的工作方式。

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图2:支持USB和无线充电的TWS耳机和充电座

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图3:支持USB充电的TWS耳机和充电座方框图

当Fast Pair快速配对增强特性正式上市后,TWS耳机设计者可以进一步提升用户体验。采用高精度、低静态电流和小尺寸的电量计技术,可帮助您轻松实现设计目标。

来源:maximintegrated

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