近年來，TWS（真無線立體聲）技術在藍牙耳機領域得到了廣泛的應用，兩者相結合的TWS藍牙耳機也憑借著小巧的外觀、出色的音質一舉成為最受消費者青睞的電子時尚單品。與此同時，由于TWS耳機需要依靠小型集成電池工作，因此大多數用戶需隨身攜帶匹配的底座/充電盒，以便隨時隨地為其充電。
今天要為大家介紹的成功產品組合便是一款集成了USB-C、USB-A和帶高度優化的TWS充電器電源管理IC（PMIC）的真無線立體聲（TWS）耳機充電底座解決方案。方案中使用的PMIC將具備逆向升壓功能的DC/DC降壓充電器以及兩個獨立控制的LDO相結合，可為耳機提供單獨控制的電壓。另外，此解決方案還支持基于UART的電力線通信（PLC）功能，以控制所需的充電電壓并傳輸SoC/SoH等信息。
系統框圖
方案中使用的PMIC是瑞薩旗下可配置的單芯片電源管理IC DA9168，其集成的雙LDO和反向升壓功能，可支持USB On-The-Go（USB-OTG）標準。此外，該PMIC芯片在非常緊湊的體積內實現了極低的靜態電流消耗，這使其非常適用于眾多注重空間的、電池供電的消費類應用。不僅如此，得益于DA9168的多種省電模式，使得產品無論是閑置存放還是在運行中，都可以延長電池壽命。在供電設計方面，方案可通過USB連接器或單芯片5W無線電源接收器（P9222-R）為該PMIC供電。供電路徑由2：1電源多路復用器（SLG591401C）自動選擇。
為了補充任何TWS充電器底座的基本功能集，方案中添加了一個具有USB BC1.2接口的小型16位MCU——RL78/G1C，以便從任何可用的USB類型電源中獲得最佳充電支持。除此之外，借助此MCU，也可使方案支持更多的高級設置，如進行功率調節以優化每個音頻設備的充電速度，通過定制的UI來顯示充電狀態、電池的剩余電量（SoC）等。
對于高級充電算法，例如對連接的耳機直接充電的設計，方案集成了一個SLG46108 GreenPAK™可編程混合信號矩陣作為連接電源的PLC調制器/解調器接口單元來添加與UART兼容的電力線通信接口。該設計使每個耳機能夠控制其充電的電壓和電流，而無需大尺寸的集成電源控制，從而節省底座和耳機之間的引腳數量，減少了PCB面積和成本。
除了上述優勢，該方案還將低功耗藍牙芯片DA14683集成到系統中，可實現設備跟蹤、無需插入耳機即可收集SoC信息以及無線軟件更新等功能。
隨著TWS藍牙耳機的熱度持續高漲，消費者對于耳機充電底座的要求也逐步提高。因此，各大廠商在生產時，不僅要考量TWS耳機本身的使用體驗，也需對耳機充電底座設計進行創新。對此，瑞薩電子作為全球知名的綜合半導體解決方案供應商，將自身優質的產品集成于成功產品組合中，為客戶在創新設計方面提供新的思路。 |
