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器件小型化、低功耗、可更換將讓TWS耳機擁有更長續航
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TWS藍牙耳機除了無線及靈活取用的特點外,另一大特點則是便攜性。小巧的充電盒能讓用戶方便攜帶,同時也解決了無線耳機收納問題,還可以保證耳機長時間的續航。不過便攜性也意味著,TWS耳機盒尺寸已經被限制,在耳機盒內部空間將非常有限,其內部的電池也不會太大,這將對續航造成一定影響。

目前TWS藍牙耳機充電盒常使用的電池有兩種,分別為聚合物電池及圓柱電池。聚合物電池最為常見,與手機中電池類似,業內稱為軟包電池,特點為電池尺寸可以靈活定制。而圓柱電池則是以18650電池為主,直徑為18mm,長度為65mm。相較普通聚合物電池,18650的特點在於容量更大,通常在2200mAh-2600mAh之間。但相對而言由於聚合物電池更易設計的緣故,因此更多廠商選擇了軟包電池,但這導致電池容量受限的問題。

針對TWS耳機電池容量問題,高厚禮認為:“通過把電池保護IC的部分放在充電倉主機板上,這樣電池就不需要額外加保護板,同樣的尺寸,電池包可以做到更大的容量。對於耳機而言,同樣可以把電池保護IC放在耳機主機板上,但由於耳機主機板空間很小,電池本身體積受限。針對這一點,賽芯微推出全球最小封裝DFN1×1的鋰電池保護IC XB6091,可以在相同尺寸下加大耳機電池容量,增加耳機的續航能力。”

設計更小的鋰電池保護IC可以給電池騰出更多空間,加大電池體積。但在電池使用過程中,不可避免遇到一個問題,即電池損耗。在當前市場中發現,許多TWS藍牙耳機電池損耗非常嚴重,有些甚至在半年後損耗便達到50%。

耳機電池損耗為何如此嚴重,其中一點在於TWS耳機充電盒兼顧著充電及放電的雙重身份,當充電盒為耳機充電時,需要通過升壓變換器將電壓升至5V左右才能達到充電的目的。一些普通的升壓晶片,其靜態電流一般在50μA以上,以電池容量為400mAh的耳機盒為例,每月所消耗的靜態功耗將超過9%的電池容量,如果長期不使用將可能造成內部鋰電池的損壞。因此選擇一款低功耗的升壓變換器可以極大地延長耳機充電盒電池使用壽命,並提高產品的可靠性。

當然,耳機電池損耗不僅體現在升壓變換器功率上,還包括充電迴圈次數、使用環境等因素。不過目前許多TWS藍牙耳機基本是一體成型構築,在電池損耗過大需要更換時會遇到許多麻煩,因此會發現有許多商家已經提供了TWS耳機電池更換服務。

高厚禮認為:“現在的鋰電池壽命已經非常不錯,主要由於當前藍牙耳機IC不斷更新,等到用於TWS的藍牙IC基本穩定後,市場應該會出現可以更換電池的TWS藍牙耳機,至於怎樣實現這個目的,相信各大廠商也會拿出自己的解決方案。”

TWS藍牙耳機的電池管理,本質上都是為了讓耳機電池能夠擁有更長久的使用壽命,讓消費者得到更好的使用體驗。可以設計更小的電池保護IC,為電池騰出更多空間,也可以選擇功耗更低的升壓變換器來降低電池損耗,甚至可以直接更換電池來讓耳機重獲新生。

從有線到無線,一個重要的變化是TWS藍牙耳機增加了電池相關組件。而今,TWS藍牙耳機基本確定了電池充電盒與耳機相結合的設計方案,既保證了續航時間,又解決了無線耳機收納問題。由於新增電池器件,因此需要額外設計充電方案以及安置電源管理晶片。廠商可以通過技術手段延長電池使用壽命,也能增加商品使用價值。同時隨著TWS藍牙耳機市場的爆發,真無線耳機電源管理將成為廠商技術關注的焦點。(責編:June)

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