Hướng dẫn lựa chọn mạch chuyển mạch Hall cho hệ thống 1.2V luôn bậtTWS

Trong ngày hôm nay Âm thanh nổi không dây đích thực (TWS), hiệu quả sử dụng năng lượng không còn là vấn đề tối ưu hóa một thông số nữa. Cho dù trong hộp sạc hay bản thân tai nghe, hệ thốngTWS được xác định bởi các yếu tố hình thức cực kỳ nhỏ, tài nguyên PCB bị hạn chế nghiêm trọng và dung lượng pin hạn chế. Trong những điều kiện này, ngay cả mức tiêu thụ dòng điện ở mức microamp cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến thời gian chờ và trải nghiệm tổng thể của người dùng. Đồng thời, các sản phẩmTWS hiện đại đang tích hợp thêm nhiều chức năng Always-On như phát hiện nắp, phát hiện trong tai, đánh thức bằng giọng nói và tương tác thông minh. Các tính năng này dựa trên các cảm biến và khối logic được cấp nguồn liên tục, khiến việc thiết kế mạch công tắc hội trường trở thành quyết định cấp hệ thống thay vì lựa chọn thành phần đơn giản.

Ứng dụng âm thanh nổi không dây đích thực

Tại sao mạch chuyển mạch Hall lại trở thành một thành phần quan trọng về điện

Trong ứng dụngTWS điển hình, mạch chuyển đổi hội trường được sử dụng để phát hiện các thay đổi trạng thái từ tính do mở và đóng hộp sạc, vị trí của tai nghe hoặc vỏ phụ kiện. Không giống như các cảm biến gián đoạn, công tắc hiệu ứng Hall thường nằm trong miền Luôn bật, hoạt động 24/7 ngay cả khi SoC chính đang ở trạng thái ngủ sâu.

Trong lịch sử, nhiều mạch công tắc hội trường được thiết kế để hoạt động ở điện áp 1,8V hoặc 3,3V. Mặc dù cách tiếp cận này được chấp nhận trong các kiến ​​trúc trước đó nhưng nó lại bộc lộ những nhược điểm rõ ràng trong các hệ thống năng lượng cực thấp hiện đại. Việc cung cấp công tắc hiệu ứng Hall điện áp cao hơn từ nền tảng dựa trên 1,2V yêu cầu LDO bổ sung, làm tăng tổn thất điện năng tĩnh, thêm dòng tĩnh và làm phức tạp sơ đồ nguồn. Theo thời gian, những điểm kém hiệu quả này tích tụ và trực tiếp làm giảm hiệu suất ở chế độ chờ.

Do đó, việc lựa chọn mạch chuyển mạch hội trường giờ đây gắn chặt với việc lập kế hoạch miền điện áp và lập ngân sách nguồn điện Luôn bật.

Sự chuyển đổi của ngành sang mạch chuyển mạch Hall 1,2V

Được thúc đẩy bởi các quy trình bán dẫn tiên tiến và các mục tiêu về thời lượng pin tích cực, các nền tảng SoC củaTWS hàng đầu đã tiêu chuẩn hóa ở mức 1,2V cho cả điện áp lõi và miền Luôn bật. Sự thay đổi này phản ánh chiến lược tối ưu hóa cấp hệ thống rộng hơn thay vì cải tiến một thiết bị.

Từ góc độ kiến ​​trúc, mạch chuyển mạch hội trường hiệu quả nhất là mạch có thể được cấp nguồn trực tiếp từ đường ray Luôn bật 1,2V. Công tắc hiệu ứng Hall 1,2V nguyên bản giúp loại bỏ các giai đoạn chuyển đổi điện áp, giảm đường dẫn rò rỉ và đơn giản hóa thiết kế hệ thống. Quan trọng hơn, nó cho phép các kỹ sư mở rộng quy mô chức năng Luôn bật mà không làm tăng mức tiêu thụ điện năng ở chế độ chờ một cách không cân đối.

Trong bối cảnh này, hoạt động ở mức điện áp 1,2V không còn là yêu cầu bắt buộc nữa—nó đang trở thành tiêu chuẩn cơ bản cho các thiết kếTWS thế hệ tiếp theo.

Giải pháp mạch chuyển mạch Hall 1.2V của ETEK

Nhận thấy xu hướng này, ETEK đã phát triển một danh mục chuyên dụng gồm các giải pháp mạch chuyển mạch hội trường được tối ưu hóa cho hệ thống Luôn bật 1.2V. Các thiết bị này được thiết kế không chỉ để đáp ứng các yêu cầu về điện áp mà còn giải quyết các hạn chế trong thế giới thực của các sản phẩmTWS, bao gồm kích thước, độ tin cậy và độ ổn định lâu dài.

các ET3725Axx series là công tắc hiệu ứng hội trường đa cực, hai đầu ra, hỗ trợ dải điện áp hoạt động rộng từ 1,0V đến 3,5V, giúp nó tương thích một cách tự nhiên với nền tảng SoC 1,2V. Khả năng cảm biến đa cực của nó cho phép bố trí nam châm linh hoạt, giúp đơn giản hóa thiết kế cơ học trong các hộp sạc nhỏ gọn. Với gói DFN4 siêu nhỏ 1mm × 1mm, mạch chuyển đổi hội trường này dễ dàng phù hợp với các PCB tích hợp cao, nơi mỗi phần nhỏ của milimet đều quan trọng.

Đối với các ứng dụng có yêu cầu phát hiện đơn giản hơn hoặc độ nhạy chi phí cao hơn, ETEK cũng cung cấp ET3715A series, một công tắc hiệu ứng hall một đầu ra cũng hỗ trợ hoạt động ở điện áp 1,2V. Điều này mang lại cho các nhà thiết kế sự linh hoạt cao hơn khi cân bằng chức năng, chi phí và mức tiêu thụ điện năng mà không ảnh hưởng đến khả năng tương thích với các miền Luôn bật điện áp thấp.

Mạch chuyển mạch hội trường ETEK

Hiệu suất đã được chứng minh trong các dự ánTWS khối lượng lớn

Chỉ căn chỉnh thông số kỹ thuật thôi là chưa đủ cho thiết bị điện tử tiêu dùng. Độ tin cậy khi hoạt động liên tục cũng quan trọng không kém đối với bất kỳ mạch chuyển mạch hội trường nào được sử dụng trong hệ thốngTWS. Dòng công tắc hiệu ứng hội trường 1.2V của ETEK đã được áp dụng trong các dự ánTWS hàng đầu của Samsung, với tổng số lô hàng tích lũy vượt quá một triệu chiếc.

Việc triển khai quy mô lớn này thể hiện hành vi chuyển đổi từ tính ổn định, độ nhạy nhất quán trong các biến đổi nhiệt độ và hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện Luôn bật lâu dài. Đối với các OEM và ODM, việc xác nhận sản xuất hàng loạt như vậy giúp giảm đáng kể rủi ro thiết kế và đẩy nhanh thời gian đưa sản phẩm ra thị trường.

Ưu điểm cấp hệ thống của mạch chuyển mạch Hall 1,2V nguyên bản

Bằng cách chọn mạch chuyển mạch hội trường hỗ trợ trực tiếp hoạt động 1,2V, các nhà thiết kế sẽ đạt được nhiều lợi ích ở cấp độ hệ thống:

✔Tiêu thụ điện năng ở chế độ chờ thấp hơn do dòng tĩnh giảm và ít giai đoạn LDO hơn

✔Cấu trúc nguồn đơn giản hóa với ít thành phần bên ngoài hơn

✔Giảm diện tích PCB và chi phí BOM

✔Khả năng mở rộng tốt hơn khi các tính năng Luôn bật tiếp tục mở rộng

Khi các sản phẩm củaTWS phát triển theo hướng tương tác thông minh hơn, nhận biết ngữ cảnh hơn thì những ưu điểm này ngày càng trở nên quan trọng.

Kết luận: Thiết kế mạch chuyển mạch Hall cho kỷ nguyên 1.2V

Khi các nền tảng SoC của MCU bước vào kỷ nguyên 1.2V một cách chắc chắn, các thành phần Luôn bật cũng phải phát triển tương ứng. Mạch công tắc hội trường, như một bộ phận cảm biến được cấp nguồn liên tục, đóng vai trò quyết định trong việc xác định hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Danh mục mạch chuyển mạch hội trường 1.2V của ETEK được thiết kế để đáp ứng những yêu cầu mới này, kết hợp hoạt động ở điện áp cực thấp, bao bì nhỏ gọn và độ tin cậy đã được chứng minh trong các ứng dụng tiêu dùng số lượng lớn. Đối với các kỹ sư đang xây dựng thế hệ tiếp theo củaTWS và thiết bị điện tử cầm tay, việc chọn đúng mạch chuyển mạch hội trường là bước nền tảng để đạt được thời lượng pin dài hơn và kiến ​​trúc hệ thống sạch hơn.

Đối với các mẫu, hỗ trợ kỹ thuật hoặc yêu cầu thiết kế:

marketing@etekmicro.com