藍牙耳機給鋰電池充電電路圖

隨著越來越多的手機支持藍牙功能，藍牙耳機已成為手機的必備選件。藍牙耳機的電源管理設計要求外圍組件少，集成度高，同時滿足藍牙芯片對負載響應和噪聲抑制的要求。無線立體聲耳機成為熱門產品。同時，隨著支持MP3播放的立體聲藍牙耳機的推出，藍牙耳機已能夠同時連接到藍牙移動電話和音樂播放器，這必將給藍牙應用帶來新的亮點。

藍牙耳機的核心是射頻和基帶處理兩部分，為適應功能的集成和設計的小型化，CSR、Broadcom等公司已將射頻和基帶處理功能集成在一起，如CSRBlueCore4高集成的藍牙芯片，封裝最小為6×6mm。整個耳機的電源管理設計要求外圍組件少，集成度高，同時滿足藍牙芯片對負載響應和噪聲抑制的要求。

圖1：TC1303（＄0.9200）在藍牙耳機上的應用電路

藍牙耳機多采用鋰電池供電，其電壓范圍為2.7V至4.2V。電池容量為90mAH至170mAH。為滿足更長時間通話及音樂播放的需要，電池容量有逐漸增加的趨勢。另外，基于ARM或DSP內核的藍牙芯片需要兩組電源（如1.8V和2.7V）分別對內核和I/O供電。同時，麥克風也需要一個“干凈”的偏置電壓。

圖中500mA的同步DC/DC轉換器集成了P溝道和N溝道MOSFET，采用2MHz的開關頻率，轉換效率達到92%以上。高開關頻率和PWM/PFM自動切換技術可使工程師選擇低至2.2μH的表貼電感和陶瓷電容，即可滿足濾波和藍牙芯片對紋波的要求。TC1303內集成的LDO可提供300mA的輸出電流，且只有137mV電壓差。為了進一步減小DC/DC開關噪聲對電路設計的影響，在芯片設計時將LDO的電源地引腳和DC/DC電源地引腳分開，保證了LDO輸出可以給I/O部分和麥克風提供“干凈”的電壓。

圖2：MCP73855（＄1.1800）在藍牙耳機設計中的應用電路

TC1303提供的電壓正常指示引腳可以連接到藍牙芯片的I/O，以監視供電電壓的狀態。電壓正常指示引腳可以檢測DC/DC輸出電壓（TC1303A（＄0.9200））或LDO輸出電壓（TC1303B（＄0.9200）），甚至可分別檢測這兩路輸出，實現順序上電，滿足不同藍牙芯片對供電的要求。MCP73855可提供鋰電池充電管理功能，片內集成的MOSFET、電流檢測電阻和反向阻斷二極管可提供最大400mA的充電電流，并可通過外接電阻或直接由I/O輸出設置所需的充電電流。MCP73855可自動完成鋰電池的預充、恒流、恒壓充電控制，并把充電狀態輸出到LED或藍牙芯片。配合適當的外圍電路，充電狀態指示引腳可以驅動雙色LED，實現充電過程及充電結束的分別顯示。圖2為MCP73855在藍牙耳機設計中的應用電路。

　　恒流恒壓的鋰電池充電控制電路原理圖

　　這是一種恒流恒壓的鋰電池充電控制板，圖中Q1、R1、W1、TL431組成精密可調穩壓電路。Q2、W2、R2構成可調恒流電路。Q3、R3、R4、R5、LED為充電指示電路。隨著被充電鋰電池電壓逐漸上升，充電電流將逐漸減小，待電池充滿后R4上的壓降不斷減小，最終使Q3截至，LED熄滅，為了保證電池能充足，請在指示燈熄滅后繼續充電1～2小時，使用時需要在Q2、Q3裝適當大小的散熱片。