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LP7811微源半導體HERO CHARGE?在無線麥克風上的應用

       針對目前火熱的無線領夾麥克風應用,微源半導體推出了LP7811+LP4081的充電方案。該方案可以同時為一個發射器和一個接收器同時進行充電,采用了微源獨有的HERO CHARGE™專利技術,能夠大幅提高充電倉的續航時間,另外該方案外圍電路簡單,安全性好,配置豐富,是一款極具性價比的無線麥克風一拖一充電方案。

無線麥克風圖

 

       下面是用于無線麥克風的LP7811+ LP4081*2的應用原理圖,其中一路LP4081電路用在無線麥克風的發射器TX中,作為LP7811 VOL輸出支路的用電設備,而另外一路LP4081電路用在無線麥克風的接收器RX中,作為LP7811 VOR輸出支路的用電設備。

 

圖1. LP7811及USB輸入

 

      LP7811為無線麥克風充電倉內的充電芯片,可通過BAT引腳對充電倉內電池進行充電,充電電流最大可達1.7A。LP7811寄存器配置豐富,可根據不同的電池條件,個性化選擇不同的充電策略,既保證了充電的安全性,又優化了充電速度。

 

圖2. 充電倉MCU

 

     充電倉的MCU主要功能是通過配置LP7811的寄存器,設置LP7811的充電和放電電流,HALL判斷開關蓋,按鍵,LED燈顯,溫度保護,以及與LP4081電路的雙向通訊等。

 

圖3. 發射器TX的USB輸入和充電倉輸入

圖4. LP4081和MCU控制

 

圖3和圖4為無線麥克風發射器TX端的充電電路。圖3中Q1,Q2,R15,R16,R18和R19組成Oring電路,當發射器TX在充電倉內充電時,Q2導通,Q1截止,LP4081的輸入由充電倉的輸出VOL提供;而當發射器TX在充電倉外通過USB充電時,Q1導通,Q2截止,LP4081的輸入電壓由USB提供。LP5309B3F為微源的過壓過流保護芯片,可防止在USB插入時瞬時的電壓尖峰對后面電路造成的損壞。Q3,Q4,R17和R20是用來與充電倉之間實現one-wire的雙向通訊。
圖4為LP4081以及控制MCU(U5)的電路。LP4081自帶路徑管理功能,與LP7811配合可實現最大300mA的充電電流,寄存器配置豐富,可個性化定制充電方案。LP4081的PWRON和RESET引腳可對TX的主控藍牙芯片進行開機和復位,ICHG引腳則可對充電電流進行采樣,實現電量計功能。LP3993為微源的LDO芯片,對MCU(U5)進行供電,而MCU的主要功能為配置LP4081寄存器,雙向通訊,LED燈顯,溫度保護等。
無線麥克風的接收端RX部分的充電電路與TX端相同,這里不再贅述。
綜上所述,LP7811+LP4081的充電方案具有以下功能:
  • 30V輸入耐壓,開關型充電

  • 高達1.7A 充電倉充電電流,涓流/恒流/截止電流和充電電壓均可配置

  • 支持最高300mA的負載充電電流

  • 負載端充放電過程電流采樣輸出

  • 支持高速雙向通訊

  • One-wire協議,靈活調整開機以及復位時間

除以上特點外,LP7811+LP4081的最大的優勢則在于采用了微源獨有的HERO CHARGE™專利技術,使得充電倉在給負載進行充電時,充電倉的輸出電壓能夠自動跟隨負載的電池電壓,從而大幅提高充電倉的續航時間,相較于傳統的線性充電電路,能提高充電倉至少20%的續航時間。

 

 

      圖5和圖6是傳統的線性充電方案與微源LP7811+LP4081的HERO CHARGE™ 充電方案的對比示意圖,可以看出,二者最大的差別是在恒流充電的CC階段,線性充電的方案,充電倉的輸出電壓一直保持在5V,而負載的電池電壓大部分處于3V~4V之間,因此有20%~40%的能量損失。而LP7811+LP4081的方案,在CC階段,充電倉的輸出電壓一直緊緊跟隨負載的電池電壓,僅僅只有幾十mV的壓差,因此保持了90%以上充電的高效率。即使在恒壓充電的CV階段,LP7811+LP4081的方案相比傳統線性充電方案也有更低的電壓壓差,因此也具有更高的充電效率。

      與其他充電芯片相比,LP7811既可以實現恒壓輸出,也可以實現恒流輸出,而LP4081端則表現為一個理想二極管,可實現極低的導通壓降(通常為幾十mV)。當LP4081的充電電流設定大于LP7811的輸出電流時,LP7811會工作在恒流模式,此時,由于理想二極管的極低導通壓降,使得充電倉的輸出電壓緊緊跟隨LP4081的電池電壓,這就是HERO CHARGE™的基本原理。而且,該方案是通過芯片內部的硬件電路實現,不需要額外的軟件支持,因此復雜程度大幅降低,穩定性更好,成本也更低。

 

圖7. LP7811+LP4081 HERO CHARGE™

 

      LP7811+LP4081能滿足無線麥克風一拖一的充電需求,外圍電路簡單,配置豐富,更采用了HERO CHARGE™ 技術提高了充電倉的至少20% 的續航時間,是一款性能優異,極具性價比的充電方案。

創建時間:2024-11-06 15:48
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