兆易创新gd一级代理商电源管理TWS智能耳机工业互联网VPXIPMI解决方案,进入TWS市场:您想要的电源管理方案,我们准备就绪!TrueWirelessStereo,即真无线蓝牙智能耳机,其大特色在于无线通讯。与一般的蓝牙耳机相比,TWS耳机不仅体积小,音质好,而且具有很好的连接效率,而且稳定性佳,所以受到广大消费者的青睐。
Airpods自从2016年9月推出以来,市场上便掀起了TWS耳机热潮,更多品牌厂商纷纷推出新产品,进军TWS耳机市场。
近年来,国内TWS真无线耳机市场迅速发展,市场规模也迅速扩大。有关资料显示,2017年至2020年,中国TWS耳机的市场规模快速扩大,2020年,TWS耳机的市场规模达到39.4亿美元。将来的TWS耳机将会有更多的技术融合和性能升级,这将促进TWS耳机的快速持续发展,市场也将继续火热,预计2021年的市场规模将达到67.2亿美元。
同时,红海市场加快了TWS耳机的更新换代。怎样在已有的基础上对产品进行优化,进一步提高用户体验,是各大厂商必须考虑的问题。在这些技术中,电源管理就是重点。在TWS耳机中,电源管理芯片扮演着关键角色。本发明主要用于耳机的充电放电,并实现电池的过充、过放、过流、过温、短路等实时保护。通过对TWS耳机电源管理的不断探索,兆易创新gd一级代理商自研GD30WS8805芯片,在高效、高集成方面取得了新的突破。
功率小,效率高
TWSBluetooth耳机电源管理中的一个重要问题,就是如何提高耳机的电池寿命,它的实质是如何降低电池的损耗。
耳塞电池损耗主要发生在充电过程中,当对耳机进行充电时,其内部通过升压转换器提高电压以实现充电。所以,选用低功耗升压变换器,可降低电池损耗,延长电池寿命。此外,影响电池寿命的因素有充电周期、使用环境等,所以各厂商都在研究如何降低耳机的电池损耗。GD30WS8805采用兆易创新开发的电源管理芯片,可实现低静态功耗,并采用开关充电方式充电,充电效率达到95%。
微型,高度集成
TWS耳机对随身携带的便携性能有严格的要求,因此TWS耳机盒的内部空间有限,不能装得太大,这样就会影响到长时间使用。为此,很多厂商都在寻找功率管理芯片的高集成度方面不断寻找方法,提出有针对性的解决方案。当前,市场上已有产品实现了一片芯片上多个独立组件的集成,这就为电池提供了更大的空间,增大了耳机的电池容量,提高了耳机的寿命。兆易创新gd一级代理商GD30WS8805集成了六种功能,如充电,放电,通讯,保护,耳机探测,LDO。还可对充电盒、锂电池、充电盒、锂电池等电源进行充电,实现三合一充电管理。并可与GD32MCU共同实现TWS电源管理系统的智能控制。
GD32E230F-TWS项目概述
GD32E230F-TWS板是一种电源管理开发平台,它采用Cortex®-M23内核,GD32E230F4V6芯片作为主控MCU,通过与PMU(GD30WS8805)通讯,以I2C接口方式实现对单节锂电池及耳机的充放电管理。
GD30WS8805具有三种模式:USB模式,BAT模式,Sleep模式,三种模式转换关系如图所示。当USB插入、耳机插入、充电结束等状态发生时,内寄存器对应的位将改变,同时发出中断脉冲,让MCU读出寄存器的变化值,进行相应的充放电管理。USB模式下,可同时为充电盒的锂电池和耳机充电,耳机充电优先。这两个耳机都有独立的双通道充电环,并且可以对一只耳机进行充电。此外,本方案还为单片机供电,实现三合一充电管理。
兆易创新gd一级代理商具有GD30WS8805多项保护及检测功能,如电池过压、过流、过温保护、耳机过流保护、USB插拔检测、耳机插入拔出检测等。该设备有一个3.3VLDO,输出50mA电流,可对外部电路提供电源,不需要附加设备。与此同时,GD30WS8805内置12位ADC,能采集多种电压,方便用户进行电计量操作。MCU与GD30WS8805实现8805内部寄存器的灵活配置,实现充放电管理、状态转换、耳机通讯、LED闪烁等多种功能。
GD30WS8805xPMU主要规格:
1、极低静态电流,睡眠模式下,消耗电流<5uA;
2、支持大1.2A电池组的充电电流,大为600mA的耳机充电电流;
3、支持一组电池,4.1/4.2/4.3/4.35/4.4V@0.5%;
4、完全充电流程:预充、恒流充电器、恒压充电器;
5、充电过程中有恒流充电器,I2C可自由配置各种参数,如恒流充放电电压;
6、BOOST的高效转化@95%;
7、短路、高低温、过压/欠压等多种保护;
8、支持3.3VLDO输出50mA;
GD32E230系列单片机的主要规格:
1、ArmCortex-M23@72MHz,55DMIPS的处理性能;
2、flash:64KB/32KB/16KB;
3、SRAM:8KB/6KB/4KB;
4、12BitsADCx1@2.6Msps,高速高精度ADC,10通道;
5、先进的计时器x1,可以生成6路死区可调的互补PWM输出;
6、普通计时器x5;
7、具有硬件加密保护的Flash;
8、多个串行通信:I2Cx2、SPIx2、UARTx2;
9、TSSOP20/LGA20/QFN28/QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48。
10、电源电压:1.8V~3.6V。
11、工作温度范围:-40℃~+85℃,工业级;
12、工业级别ESD特性:6000伏特;
兆易创新gd一级代理商GD32E230F-TWS模式特性:
1、电源范围广
采用电池供电的方案可采用2.2V-4.4V的电源,可确保锂电池在电量不足的情况下也能使方案正常工作。
2、LDO输出能力强
GD30WS8805x自带的LDO能支持3.3V/50mA输出,在保证MCU正常工作的同时,还能装载一些外部设备。
3、静态功率小
GD30WS8805x静态功耗低,在休眠状态下的静态电流小于5uA。
4、充电效率高
开关充电,效率高,可达95%以上。
5、充电电流大
可以支持大1.2A对电池充电电流和大600mA耳机充电电流。
6、能配置的参数是可以配置的
MCU可以在充电过程中预先充电跳转电压、恒流充电跳转电压等多个参数,MCU可以配置恒流充电电流和耳机充电截止电流,且电阻为普通电阻,成本低廉。
7、快速通讯
实现MCU与快2M耳机通讯。
8、支持全保功能
提供各种保护,如短路、高低温、输入过压、过流、耳机过压、过流等。
9、安全等级高
具有2kV静电防护(ESD)和优良的电磁兼容(EMC)能力,符合民用级高可靠性及温度标准。
该方案的硬件电路设计灵活,用户只需根据操作指南将相应的界面连接即可开始使用。Method已经提供了完善的软件资源,并且配有便于用户开发的专用固件库。并提供了许多编程方法,可以选择GD-Link或者SWD模式。
支持工业互联网,基于兆易创新gd一级代理商GD32F207的VPXIPMI解决方案。工业因特网通过网络平台将设备、产线、供应链的上下游有机地结合在一起,形成数据与产业联结,既提高了产业效率,又实现了服务系统的智能化。随着接入网络的设备逐渐增加,作为工业4.0的一个重要组成部分,工业互联网对总线带宽、传输实时性的要求越来越高。常规VME、CPCI等并行总线标准已经无法满足要求。VPX体系结构的硬件系统,它基于高速串行总线技术,支持更智能的平台管理界面(IPMI),越来越受到业界的青睐。
IPMI(IntelligentPlatformManagementInterface)是由Intel发起的,世界上200多个行业的公司共同制定的。IPMI主要针对服务器的监视、控制和自动回复等功能,提供智能管理方式。这个标准可以用于各种服务器拓扑,如Windows、Linux、Solaris、Mac或混合操作系统。另外,因为IPMI可以在不同的操作环境中操作,即使服务器本身工作不正常,或者由于某种原因不能提供服务,IPMI仍然可以独立工作。更重要的是,IPMI是一种开放的免费标准,使用者不必为此支付额外费用。
IPMI主要优点:
1、智能化的软硬件解决方案。
2、完全独立于管卡的硬件设计。
3、使硬件可用性达到99.999%!
4、具有标准接口和协议。
5、丰富的管理功能。
6、有能力与众多第三方系统相互连接。
IPMI功能:
1、遥控电源控制。
2、对硬件健康管理的支持。
3、设备资产管理。
4、远程升级设备固件。
5、系统警报和事件日志。
IPMI智能平台管理系统主要由chMC(框架化管理器)和IPMC(板载智能平台管理器)组成。以GD32F207和GD32F205为基础设计,符合VITA46.11和IPMIV2.0规范的要求,在所有的规范中,都规定了IPMI功能,例如模拟量、温度、电压、电流、风扇或OEM传感器的监测,并且可以通过HPM.1实现固件升级。为用户提供了专用的评价板,供用户进行功能测试、硬件开发参考;同时为SDR和FRU文件生成提供GUI编译器;使用者无需IPMI专长就可以快速开发支持IPMI的VPX板卡甚至VPX机箱系统。
IPMI系统组成:
1、ChMC(机箱管理员)
2、FRU的数据收集和状态显示。
3、报警事件记录表。
4、本地IPMC。
5、以Serialport/LAN为基础的控制台。
6、网上接入服务。
7、使用SNMP为基础。
8、IPMC(VPX板卡本地控制器)
9、收集和显示传感器的价值。
10、报警阀值的设定。
11、告警发出,报告。
12、IPMB总线冗余和切换。
13、FRU的生成和下载。
14、SDR生成和下载。
15、固件升级
兆易创新gd一级代理商GD32F207/205MCU在该方案中的功能:
1、遵守IPMIV2.0规范。
2、遵守VITA46.11规范。
3、对HPM.1的固件升级提供支持。
4、为FRU和SDR提供编辑软件。
5、输入电压、电流、温度等仿真。
6、测温与有效负载通讯。
7、热插拔开关输入,LED输出及负载有效功率控制输出。
兆易创新gd一级代理商GD32F207/205系列单片机的主要规格:
1、Cortex-M3@120MHz,150DMIPS处理性能。
2、Flash:256KB~3072KB。
3、SRAM:多种通信方式:I2Cx3,SPIx3,USARTx4,UARTx4,UARTx4,LCD-TFT控制器x1。
4、12bitsADCx3@2.6Msps,高速,24频道。
5、先进的计时器x2,可以生成6路死区可调的互补PWM输出。
6、普通计时器x10。
7、gFlash专利的加密技术。
8、内建的DES,3DES,哈希效验,CRC等多种硬件加密功能。
9、封装类型丰富:LQFP64/LQFP100/LQFP144。
10、电源电压:2.6V~3.6V。
11、可在-40℃~+85℃范围内工作。
12、行业等级ESD和EMC水平。