2016年苹果的AirPods发布以来,TWS真无线耳机以其独特的产品形态,具备方便使用、方便佩戴的特点,迅速引起了音频市场的强烈反响。

与手机等需要频繁充电的数码产品类似,TWS真无线耳机也迎来了一个从有线充电向无线充电演进的过程。

据我爱音频网长期研究了解到,
旗舰TWS耳机已全面支持无线充电。

起初无线充电这一技术及功能,原本是大量应用在手机产品上,华为、苹果、小米、OPPO、vivo等等旗舰手机全部支持无线充电,因此无线充电已经是一个非常成熟的产品及市场。

近期我们在汇总目前市面上支持无线充电的TWS耳机的时候发现,不论是手机厂商还是传统音频厂商,包括苹果三星华为AnkerQCYRealme等品牌数十款耳机产品均已支持无线充电。

其中有众多各家的旗舰产品,也有百元级的基础入门产品,可见无线充电技术正逐渐在TWS耳机产品上普及。

市场与机遇来了,
我们邀请大家一起做好准备,抓住机会!

本次直播回顾视频链接:
https://v.qq.com/x/page/t0952lpkhcq.html

无线充电的方式让TWS真无线耳机产品的充电便利性得到提升,同时也给TWS耳机无线充行业带来了一定的挑战,比如:无线充电效率低、充电时发热大、充电的稳定性、如何通过无线充认证等问题。

面对TWS耳机无线充电的难点,专注于高集成度电源管理芯片和系统开发的美芯晟科技,近期推出了一款型号为美芯晟MT5705的接收芯片,尺寸小、配置灵活、性能优异。

美芯晟MT5705:A High Efficiency Wireless Power Receiver

美芯晟MT5705是一款基于Qi协议的无线充电接收SoC 。它采用嵌入式ARM Cortex M0处理器,2KB SRAM, 8KB OTP,完全符合BPP的最新WPC Qi规范(版本1.2.4)。可最高提供5W输出功率,支持输出电压5V和电流最大1A,AC to DC转换效率达90%。

美芯晟MT5705的高效率保证了其很低的温升发热,同时很宽的FOD设定范围使其很容易通过WPC的BPP认证。MT5705拥有完善的过压、过流、过温保护机制。QFN32封装(4 x 4mm),尤其适合TWS耳机充电仓等各类小功率智能设备。

美芯晟MT5705以更小的面积、更低的成本实现高可靠性、高效率和高灵活性的无线充电功能。

TYPICALAPPLICATION CIRCUIT

1. 5V/1A输出,芯片温升低

美芯晟MT5705使用简单的外围器件实现有线无线切换功能,支持5W(5V/1A)输出,输出1A电流温升不超过20度,支持充电电流2-2.5C充电时,芯片温升低。可以通过IIC读设备的ID、型号、输出电压、输出电流、最大限流、工作频率。可以自定义升降压协议,自定义manufacture ID, 同时实现多种状态的中断信号输出, 可提供5V/10mA电压源输出。

2. 更简洁的方案设计,更小的模块尺寸

美芯晟MT5705是一款高集成度的无线充电接收芯片,内部集成了高可靠性的同步整流模块、高效率的线性稳压模块、高性能的微处理器、高精度的ADC模块以及高灵活性的I2C和GPIO模块。外围器件很少,只需要搭配必需的谐振电容、通信电容和稳压电容,更好的满足市场终端小型化、低成本趋势的需求。

3. 更灵活的方案配置,适用更多场景需求

MT5705兼顾了成本和配置灵活性的要求。输出电压可通过软件或者硬件的方式实现电压调节,最大可能的满足不同产品对工作电压的要求;RPP参数可灵活配置,从而满足不同工作调节、不同线圈的应用;I2C通信接口可实现主控芯片对无线充电芯片的灵活控制和实时监控;多路集成了ADC功能的GPIO可实现有线/无线/OTG控制功能、中断触发功能、LED显示功能等,极大的丰富了功能的可扩展性。

4. 更可靠的品质,更优异的性能

美芯晟的无线充电接收芯片一经推出,便以其优异的性能和可靠的品质引起了业内的广泛关注和好评,在手机应用领域迅速取得了成功。MT5705在满足TWS蓝牙耳机市场对价格和空间的要求的同时,丝毫没有降低对品质和性能的要求。

美芯晟MT5705采用了业内领先的同步整流控制方法,可以保证在空载、轻载、重载以及负载切换等不同的工作条件下对内部的整流电路实现可靠的控制;可靠的过压/过流/过温保护机制,有效的保证系统运行的安全性;性能优异的同步整流、稳压管和系统架构,有效的保证芯片的低损耗、低温升,适应TWS耳机充电仓不利的散热条件。

美芯晟MT5705会根据不同的工作条件自动调节ASK的发送方式,最大可能的提高通信的可靠性;在Qi认证方面,MT5705采样的灵活的系统架构和高精度的ADC采样电路,保证了其方案在过Qi认证时的一致性和快速性。

5. 总结

美芯晟推出的MT5705接收芯片,能够以更简洁的方案设计、更小的模块尺寸、更灵活的方案配置、更可靠的品质以及更优异的性能,完美满足TWS耳机市场的用户需求,为TWS耳机市场强劲发展再添动能。

核心竞争力介绍

除了以上产品资料,我爱音频网还与美芯晟、宇昊电子技术人员进行深度沟通交流,为大家整理以下问答,帮助大家更进一步了解TWS耳机无线充电方案。

问答环节

1. RD在设计方案时,能提供哪些支持?

MAXIC: 客户RD在立项开案,可以对接原厂或者代理商FAE,提供技术咨询,以方便快捷完成方案需求。前期设计时,包括检查原理图,PCB layout,元件参数,后期包括调试过程中遇到问题协助排查,直至客户达到完美量产,且在认证事项上可协助客户过认证,并提供预扫服务。如有需要,亦可提供认证会员挂靠服务。

 2.LC谐振电路,L/C如何选择?

MAXIC:根据结构要求,确定线圈尺寸&外壳厚度(充电距离与线圈感量有联系),感量建议在10~14uH范围,选择合适的样品,去计算电容容值,电容容值参考公式,已知L,计算出C即可,电容C通常用3-4个电容并联,以减小ESR。

 3.MT5705目前在市场的表现力怎么样?

MAXIC:MT5705从去年Q4 推向市场后就获得业内众多客户的关注, 尤其高效率,低温升,外围少引起很多工程师的兴趣。 现在已经在不少电商品牌公司的TWS耳机项目量产,在一些国内国际品牌的TWS耳机客户也开始设计导入产品中; 

4. 目前RX在工作状态下,会有唧唧的啸叫声,请问MT5705在应用中是否也有此问题?

MAXIC:RX的啸叫声这个是共性问题,其来源在于MLCC在电压作用下发生幅度较大的振动(微观的较大,小于1nm),也就是共振去敲打PCB。MT5705在设计时,我们会建议客户:
(1)改变电容器类型是最直接的方法,用顺电陶瓷电容、钽电容和薄膜电容等不具有压电效应的电容器替代。但需要考虑体积空间、可靠性和成本等问题。
(2)调整电路,将加在MLCC大的交变电压消除或者将其频率移出人耳听感频段 (人耳最敏感音频为1KHz~3KHz)。
(3)注意PCB布局、PCB板规格,帮助降低啸叫水平。
(4)选用无噪声或低噪声的MLCC,并且在设计时,我们会尽力帮助客户优化啸叫声的产生。

 5. MT5705在做QI认证时,相比其他方案是否有优势?时效是否可以更快?

MAXIC:MT5705是基于V1.2.4标准的QI协议设计的SOC,在过QI认证时,相比其他方案会有更快速的做完认证,同步,我司有基本款的NOK9 QI测试设备,可针对客户的产品进行预扫,在正式QI开案前,寄七套成品给到我司进行预扫,以确保可以更快速的拿到QI证书;

 6. 无线充电接收芯片的难点在哪里?美芯晟5705芯片是如何解决的?

MAXIC:无线充电接收芯片的最大难点在于整流桥的控制。无线充电的耦合、负载不是固定的,谐振电流的谐波分量大且不规律,对整流桥的控制要求比较高。追求效率容易造成系统不稳定,追求系统稳定性又容易牺牲效率。美芯晟5705的整流桥控制方式具有专利技术,可以实现动态调节,即使在电流很小的时候也可以实现可靠的全桥整流控制,既保证系统稳定又可以实现高效率;

 7.美芯晟在TWS无线充电领域的技术发展方向是怎样的?

MAXIC:TWS 充电盒的无线充电后续一定是朝着集成化,简单化发展。 未来的具有无线充电功能的TWS 充电盒只需要一颗芯片就可以搞定无线充电, 锂电充电,升压,开仓检查,电量检测等等, 外围会非常简单, 美芯晟未来会在这个领域给大家带来高性价比的芯片,共同推进这个市场的发展;

 8. 有线无线隔离两颗MOS管是否可以用二极管替代?

MAXIC:可以,但是需考虑二极管的压降特性,选择LOW VF,低反向电流的二极管,同步需考虑charge IC的input电压范围

4月18日我爱音频网在线上直播间,举办了一场【TWS耳机无线充电设计要点】线上直播分享会,美芯晟和合作伙伴宇昊电子一起进行分享,现场非常火爆:

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美芯晟(宇昊)PPT领取方式:
1、关注“我爱音频网”公众号
2、打开我爱音频网公众号对话框,发送“ TWS耳机无线充电设计要点PPT ”即可领取
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更多本次直播间精彩现场照片

*远程连麦上海的工程师

*第一次直播小紧张的许工和卖萌的小土豆

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