【应用】基于P9222-R单芯片无线功率接收器的助听器充电系统解决方案,可适配3000mAh锂电

2021-01-20 Renesas
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电子设备正朝着更加小巧、智能的方向发展,助听器也在一次次的技术浪潮中不断迭代。如今的助听器使用更加方便,功能也更丰富,例如与手机的APP相连接、远程调试、主动降噪以及高保真音质等等。然而功能的增多也不可避免地引起能耗的提升,因此如何更加方便地为助听器充电,如何提高充电效率,成为了很多助听器厂家需要解决的难题。


针对这一问题,瑞萨电子(RENESAS)推出了一款全新的助听器充电系统解决方案,主要应用于助听器充电盒,兼顾便携和高效。该方案可通过USB为设备充电,或者作为无线电源接收器的替代电源;其配备的5V充电器可适配3000mAh锂电;同时它具备单个耳塞单独充电的功能。

系统框图


本款充电系统解决方案的核心部件是一款单芯片无线功率接收器(Rx)—— P9222-R。它集成了高效率同步全桥整流器(SFBR)和用来发送信息包到发送器(Tx)的控制电路,能够达到最佳的电源传输效率。并且该芯片还具有过温保护和欠压/过压保护功能,当接收器迅速从低耦合位置移动到高耦合位置时,内部过压箝位可保护整流器输出,使其不会超出过压电平。


P9222-R所具备的特有的Ping检测特性可以在无线充电器连接时为用户提供早期指示,并在电池充电终止时提高了热性能。而低欠压锁住(UVLO)阈值使得接收器能在很弱的数字Ping强度信号下启动。非常适用于无线耳塞充电、可穿戴移动设备等。不仅如此,P9222-R搭载的32位Arm Cortex-M0处理器能够提供高度的可编程性和设计参数,可以通过I2C接口或外部EEPROM轻松配置。

在充电器选型上,该充电系统解决方案选用了锂离子/锂聚合物电池充电器ISL9203A和高输入电压单芯锂离子电池充电器ISL9204。当交流适配器是电压源时,ISL9203A作为线性充电器工作,电池在恒流/恒压(CC/CV)剖面中充电,充电电流可高达1.5A。此外,ISL9203A还可以与限制电流的适配器一起工作,它结合了线性充电器和脉冲充电器的优点,实现最小化的热耗散。

瑞萨ISL9204具有锂离子电池所需的CC/CV充电功能。充电器可承受高达28V的输入电压,但当输入电压超过OVP阈值的最小值10V时,会被禁用以防止过多的功耗。该产品专为满足低容量单节锂离子电池的充电需求而设计,可适用于蓝牙器件、耳机、手机等移动设备。


在DC/DC升降压稳压器选型上,该方案选用了瑞萨1.2A高效升降压稳压器ISL9110,其能够提供高达1.2A的输出电流,并且能够在工作模式之间自动切换,并且不会产生明显的输出干扰。此外,ISL9110空载静态电流仅为35µA,在轻载条件下优化了电路效率。

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  • WilberTse Lv6. 高级专家 2022-08-24
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