1，前言

隨著小型化、藍(lán)牙通信和嵌入式處理的進(jìn)步，現(xiàn)代助聽器擁有比以往更多的功能，從流媒體音樂到能夠通過智能手機(jī)上的應(yīng)用程序調(diào)整聽力放大。

然而，這些增加的功能是有代價的：現(xiàn)代功能需要更多的功能。增加的功耗對于設(shè)計(jì)助聽器的工程師來說是一個挑戰(zhàn)，主要是因?yàn)榕f版本使用一次性鋅空氣電池。這些電池通常可以使用大約兩周。但是，當(dāng)我們為助聽器添加更多功能（例如讓它們能夠播放音樂）時，電池壽命可能會縮短至數(shù)小時。因此，工程師在他們的下一代助聽器設(shè)計(jì)中使用可充電鋰電池。

可充電鋰電池以多種方式增加了電力系統(tǒng)的復(fù)雜性，最重要的是如何安全準(zhǔn)確地為電池充電。使用兩個助聽器時還有額外的設(shè)計(jì)考慮。由于左右耳機(jī)沒有物理連接，因此無法通過一根電纜同時為它們充電。所以現(xiàn)在幾乎所有的新助聽器都配備了一個同時具有充電和存儲功能的外殼。

此保護(hù)殼為每個聽筒設(shè)計(jì)了特定的插孔，以確保正確充電。耳機(jī)的充電必須精確，因?yàn)榭沙潆娭犉魍ǔ?/span> 25 mAh-75 mAh，充電盒范圍為 300 mAh-70 0mAh。這意味著耳機(jī)可以使用大約 24 小時，外殼需要充電大約 10 次，然后外殼本身需要重新充電。

2.充電管理

對于充電盒，助聽器設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在需要考慮三種不同的鋰電池：一種用于充電盒，另兩種用于聽筒。電池充電器的選擇在設(shè)計(jì)中起著重要作用。

還需要注意的是，用電池給電池充電（即從充電盒電池給聽筒電池充電）并不像從墻上充電那么簡單，因?yàn)閮蓚€電池之間的電壓差不會很大。必須有內(nèi)部電路來提高充電盒和聽筒之間的電壓差，以實(shí)現(xiàn)完全充電。隨著電池放電，其電壓緩慢下降。

看圖 1 所示的放電曲線，在大約 50% 的電池容量時，充電盒電壓將在 3.6V 左右。但這意味著如果沒有升壓，充電盒最多只能為聽筒充電 3.6V，即使存儲在外殼中的能量足以為它們完全充電。

圖 1：鋰離子電池的示例電池放電曲線；典型的平均點(diǎn)電壓為 3.6 V，放電結(jié)束電壓為 3 V

在這種情況下，大多數(shù)工程師會考慮使用謹(jǐn)慎的提升。雖然謹(jǐn)慎升壓確實(shí)有效，但它通常會通過向電源架構(gòu)添加額外的升壓和電感器組件來增加解決方案的尺寸和低效率。

為了克服這些挑戰(zhàn)，請考慮由靜態(tài)電流支持的移動充電。

例如，TI 的BQ25619 電池充電器和BQ25155 線性充電器支持無需外部升壓的充電。在助聽器應(yīng)用中，我們可以將 BQ25619 放在充電盒中，將 BQ25155 放在每個聽筒中。

然后，我們不必總是將充電盒輸出提升至 5 V，而是使用 BQ25619 的升壓功能提升至必要的最低電壓，以在充電盒和聽筒電池之間留出足夠的余量。這減少了不必要的升壓的功率損失，并提高了耳機(jī)充電效率，因?yàn)殡妷翰畋粶p少了。

BQ25155 非常適合耳機(jī)，因?yàn)槠?3.4V 的最低輸入電壓允許在沒有升壓的情況下進(jìn)行更長時間的充電，并且其 43μA 靜態(tài)電流增加了電池運(yùn)行時間。

同時，BQ25619 在運(yùn)輸模式下的 7μA 靜態(tài)電流最大限度地延長了充電盒的保質(zhì)期。BQ25619 的 20mA 充電終止電流使其能夠以多 7% 的容量為小型電池充電。

好消息是，這些好處不僅限于助聽器：所有雙電池設(shè)備系統(tǒng)，包括耳塞和可穿戴貼片，都可以從這些創(chuàng)新中受益。TI 將在未來的設(shè)計(jì)中繼續(xù)實(shí)施兩個充電器配置，具有以下特性：

· 為耳機(jī)和充電盒提供更高效率的充電，同時提供電池監(jiān)控和保護(hù)，并通過集成升壓減少總材料清單。

· 只需一根通信線路，即可減少聽筒和充電盒的針腳。

使用 BQ25619 和 BQ25155，我們可以在不增加成本或解決方案尺寸的情況下，提高可從充電盒中提取的充電周期數(shù)量。