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近年來(lái)，TWS無(wú)線耳塞已進(jìn)入電子市場(chǎng)。現(xiàn)在，用戶可以放棄使用流媒體設(shè)備，不必再擔(dān)心被卡住的耳機(jī)線猛地拉回來(lái)。真無(wú)線耳塞是基于Bluetooth®的無(wú)線耳塞，其左右通道被分離成單獨(dú)的外殼。盡管這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)使用戶不再需要用線連接手機(jī)，但這給耳塞制造商帶來(lái)了一系列新的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

為了最大限度地延長(zhǎng)電池壽命和電池運(yùn)行時(shí)間，必須確保正確放置在充電盒中的耳塞高效充電。磁傳感器有助于確保耳塞正確放置，因?yàn)槎褂么盆F檢測(cè)精細(xì)物體的移動(dòng)。通常來(lái)說(shuō)，將電流檢測(cè)放大器用于耳塞充電，以及將霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)用于無(wú)線充電盒能夠最大限度地提高這些應(yīng)用的電池充電和電池壽命。

用電流檢測(cè)放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)
TWS無(wú)線耳塞的電池通常低于100-mAh。因此，為了保護(hù)并準(zhǔn)確地給這些小容量電池充電，則需要更好的電流測(cè)量。傳統(tǒng)電池充電器和電量計(jì)在監(jiān)測(cè)更大的電池（如充電箱中的電池）電流方面表現(xiàn)出色，但在監(jiān)測(cè)更低電流方面常常表現(xiàn)一般。

專用電流檢測(cè)放大器在測(cè)量小電流時(shí)更加準(zhǔn)確。如果您的設(shè)計(jì)中已經(jīng)有了微控制器（MCU）或電源管理集成電路（PMIC），那么您可以基于寫(xiě)入MCU或PMIC的算法來(lái)使用這些放大器的輸出監(jiān)測(cè)和測(cè)量電池使用次數(shù)和電池壽命。圖1顯示了一個(gè)帶有外部電流檢測(cè)放大器和控制器的電量計(jì)。

圖1：帶外部電流檢測(cè)放大器和控制器測(cè)量的電量計(jì)

在TWS無(wú)線耳塞充電盒中放置兩個(gè)小型電流檢測(cè)放大器（如INA216）能夠?qū)崿F(xiàn)高精度充電電流測(cè)量。或者，如果優(yōu)先考慮解決方案尺寸，則建議使用單個(gè)像INA2180一樣的雙通道電流檢測(cè)放大器。

如果精度不是重要考慮因素，且假設(shè)電流分配相等，那么一個(gè)電流傳感器可以監(jiān)測(cè)兩個(gè)耳塞的充電情況。在耳塞中放置雙向電流檢測(cè)放大器，如INA191或INA210，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)充電和測(cè)量功能。不管您使用哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這些器件也可以更好地保護(hù)電池，因?yàn)榧词刮⑿〉碾娏髯兓矔?huì)影響電池的使用壽命。 

用霍爾效應(yīng)傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)
TWS無(wú)線耳塞的新功能是其配套的充電盒蓋子以及在盒內(nèi)進(jìn)行充電檢測(cè)。充電盒必須能夠檢測(cè)到蓋子的位置，并且能夠檢測(cè)充電盒中是否存在需要充電的耳塞。其他傳感器技術(shù)可能無(wú)法或不具備靈敏度來(lái)經(jīng)濟(jì)有效地正確識(shí)別這些東西，所以選擇合適的傳感器至關(guān)重要。圖2顯示了TWS無(wú)線耳塞傳感器的布置。圖2：TWS無(wú)線耳塞傳感器的布置和使用

霍爾效應(yīng)傳感器能夠很好地應(yīng)用于檢測(cè)充電盒蓋和耳塞充電情況。鑒于磁鐵已用來(lái)合上充電盒蓋，因此，以霍爾效應(yīng)開(kāi)關(guān)的形式使用磁感測(cè)解決方案檢測(cè)蓋子顯然是一種無(wú)需額外零件的解決方案。此外，將磁鐵放進(jìn)在耳塞，是一種能夠檢測(cè)充電盒內(nèi)是否存在耳塞的有效方法。知道耳塞是否在充電盒中后，就可以在取下耳塞時(shí)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙自動(dòng)連接，或在當(dāng)耳塞位于充電盒中時(shí)進(jìn)行充電檢測(cè)。

選擇適合的數(shù)字霍爾效應(yīng)傳感器非常重要，并且像低頻率和低功耗這樣的特征讓DRV5032成為了不二之選。對(duì)于霍爾效應(yīng)傳感器在耳塞中的應(yīng)用，完全能夠?qū)崿F(xiàn)每秒提供5次磁鐵檢測(cè)信息。此頻率允許您使用DRV5032的低功耗選項(xiàng)，該選項(xiàng)僅消耗約0.5µA，不會(huì)嚴(yán)重消耗器件的電池。

確定充電狀態(tài)和充電盒蓋檢測(cè)對(duì)于使用小容量電池和無(wú)線連接的耳塞都至關(guān)重要。電流檢測(cè)放大器和霍爾效應(yīng)傳感器為那些努力圍繞這些新特征和挑戰(zhàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的人員提供了解決方案。