双节锂电池7.4V供电实现2X20W音频升压充电组合解决方案-电路图讲解-电子技术方案

能手机、智能家居的兴起，其增长势如破竹。它连接方便，与手机等音乐设备可无缝连接；它具有一定的便携性，有的可随身携带，有的可放置在车中、卧室、客厅，甚至室外、广场，应用非常广泛。   最初，便携式蓝牙音响普遍的方案是仅靠一节锂电池驱动，成本不高、电池可持续播放时间较长，广泛被消费者接受。该方案的音频功放代表作是HT6873，在一节锂电池直接驱动下，保证了业界最大的功率和足够的音质。

由此，便携式无线音响在消费者中开始收到欢迎。   但随着时间的推移，人们开始不满足于受限的功率。便携式蓝牙音响开始朝着更大功率、更饱满的音质、更浑厚的低音方向努力，以追求更广阔的市场。期间，人们有使用一节锂电池外置升压芯片供电给音频功放的方案，亦或使用一节锂电池供电给内置升压的音频功放的方案，还有直接有双节锂电池串联供电给音频功放的方案。这些方案均不同程度的提升了系统功率，在音质上有了更好的表现。   

 然而随着便携式蓝牙音响的流行，各方均涌向该市场，竞争逐渐激烈，成本要求渐高，性能追求更加极致，产品差异化需求进一步增加；另外，近年来由亚马逊Echo带来的智能音响热也带动了便携式蓝牙音响，部分便携式无线音响开始朝着语音识别方向发展，其对低功耗、人声表现、音质表现均有进一步的提高。   

 由此，深圳市永阜康科技有限公司推出的双节锂电池串联的音频升压整体方案，正是迎合了这种趋势，可作为独具一格的便携式蓝牙音响参考设计：   （1）一方面，其方案整合了HT7178升压芯片，7.4V的电压被提升至15V（该升压值可按需求调整）并提供给音频功放芯片HT317，系统功率提升至2×18W @ 4ohm, 1%，大大提升了音质，浑厚低音更易实现，可以说是便携式音响的极致表现了，并且这些芯片在良好音质和更大功率的前提下均具有不错的价格优势。   

 *HT7178： 20V, 2A全集成同步升压转换器   该器件具备12A开关电流能力，并且能够提供高达20V的输出电压，集成11mΩ功率开关管和13mΩ同步整流管，节省PCB面积及外围成本，并具有目前同类产品中最高的性价比。   *HT317：75W PBTL, 30W BTL, D类音频功放   该器件具有精简的外围（TSSOP28），24V, 8ohm, THD+N=1%条件下能提供2×30W的功率，并具有AGC、过温限幅和各类保护功能，因其具有明显的性价比优势和良好的音质表现，是明星产品TPA3116/8的有力继承者。   

 （2）另外，该方案整合了充电管理。   双节锂电串联方案普遍需要配置9V或12V的适配器和专门的充电管理芯片，以配合双节充电。这种方案增加了不少成本，由于需要专门的充电线，也给终端消费者带来了不必要的不便。   本方案采用的CS5080充电管理IC，可支持5V USB输入给两节锂电充电。其独有的升压充电管理IC系统可以利用手机充电器为双节锂电池串联充电，使得终端音频设备可以省去专门充电适配器，进一步降低了音频终端产品总体成本，缩小了音频终端产品外包装尺寸。  

  特性 适用于双节电池供电的便携式无线音响   2×18W (RL = 4ohm, THD+N = 1%) （可调）   THD+N = 0.02% (Po = 1W)   支持5V USB充电，无需专配充电适配器   超低功耗   设计简单，外围精简   应用原理图    

DEMO图 

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选择电源IC不仅仅要考虑满足电路性能的要求及可靠性，还要考虑它的体积、重量、延长电池寿命及成本等问题。

这里给出一些选择基本原则以及推荐   ①采用LDO的最佳条件   当要求输出电压中纹波、噪声特别小的场合，输入输出电压差不大，输出电流不大于100mA时采用微功耗、低压差（LDO）线性稳压器是最合适的，适合大多数便携式产品应用   ②需负电源时尽量采用电荷泵   便携式仪器中往往需要负电源，由于所需电流不大，采用电荷泵IC组成电压反转电路最为简单，若要求噪声小或要求输出稳压时，可采用带LDO线性稳压器的电荷泵IC   ③不要追求高精度、功能全的最新器件   电源IC的精度一般为±2%～±4%，精度高的可达±0.5%～±1%，要根据电路的要求选择合适的精度，这样可降低生产成本。功能较全的器件价格较高，所以无需关闭电源功能的或产品中无微处理器（μP）或微控制器（μC）的则无需选择带关闭电源功能或输出电源工作状态信号的器件，这样不仅可降低成本，并且尺寸更小。   ④不要“大马拉小车”   电源IC最主要的三个参数是，输入电压VIN、输出电压Vo及最大输出电流Iomax。

根据产品的工作电流来选择：较合适的是工作电流最大值为电源IC最大输出电流Iomax的70～90%。   5812     

 银联宝科技在电源方案上出入典型的IC，例如：开关电源芯片TB5812A，是一款采用数字逻辑控制、专为智能手机级网络产品、小型便携设备供电而设计的高性能、PSR（源边反馈）单片开关电源控制器；内建700V功率开关管、最大功率12W、精准的CV/CC（恒流/恒压）数字逻辑控制电路将传统反馈环路路上的光耦和TL431及其相关器件省去，采用高集成度的设计，将一个高性能的功率开关管和数字控制逻辑电路整合到一个封装内，将各种保护电路集于一身，使外围元器件降到最少，节省外围系统成本。

TB5812A可以很简单设计成一个典型的反激式开关变换器，专利的驱动技术提升功率管的耐压特效同时达到优异的转换能效。   TB5812A主要特点   内置710V功率开关管   PSR（源边）控制模式，省去光耦、TL431及环路器件；   精确的CC/CV（恒压/恒流）数字逻辑控制电路   迟滞型的OTP（过温保护）电路   优化的驱动电路提高转换效率，满足5级能效；   采用SOP-7封装，让高低压PIN脚绝缘间距更安全   No Load ConsumpTIon（待机功耗）＜75mw；   低电磁干扰（EMC）允许使用更简单的EMC仰制电路；   丰富的保护电路让产品工作更安全可靠；   QR（准谐振）工作模式。  

 TB5812 5V/2A常规测试数据（满足六级能效）   5812数据                                              

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