藍(lán)牙無(wú)線音箱電源方案:有效延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】藍(lán)牙無(wú)線音箱由于使用方便、便于攜帶,越來越多受到消費(fèi)者的青睞。而藍(lán)牙音箱的電池續(xù)航能力,由于直接影響到充放電次數(shù)和用戶體驗(yàn),一直是消費(fèi)者所關(guān)注的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
在之前的博客文章《利用包絡(luò)追蹤功能提高聲頻放大器的效率》及聲頻功率放大器的包絡(luò)追蹤電源參考設(shè)計(jì)中,我們提到一種藍(lán)牙音箱電源電源設(shè)計(jì)方案:通過向 電源反饋引腳(FB)引入音頻包絡(luò)信號(hào)來調(diào)整升壓型DCDC電源TPS61088 的輸出電壓(即音頻放大器的電源電壓),從而提高電源和音頻功放的工作效率已達(dá)到省電的目的。在本文中,我們對(duì)這種方案進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。
我們使用PMP9774和TPA3118D2EVM搭建了測(cè)試系統(tǒng),如圖1所示。當(dāng)接入音頻信號(hào)(audio signal)開始播放音樂時(shí),可以觀察到TPS61088 的輸出電壓(Vout)的幅值會(huì)隨著音頻信號(hào)的包絡(luò)線而變化,如圖2所示。當(dāng)音頻信號(hào)從0mV到300mV逐漸增大時(shí),輸出電壓會(huì)隨之從5.5V到11.75V線性增加。輸出電壓隨音頻信號(hào)的變化具有良好的線性度,如圖3所示。
圖1
圖2
圖3
從理論分析可以得知,對(duì)于升壓型DCDC電源TPS61088,相同條件下較低的輸出電壓可以減少開關(guān)損耗,提高轉(zhuǎn)換效率。同理,對(duì)于D類音頻功放TPA3118D2,相同條件下較低的輸入電壓(PVCC)也可以減少損耗,提高效率。
我們對(duì)PMP9774方案與固定輸出電壓的方案的整體系統(tǒng)效率進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試與比較。測(cè)試條件為3.3V輸入電壓, 8ohm 喇叭,最大功率為17.2W。 從測(cè)試結(jié)果圖4可以看到,藍(lán)色的PMP9774方案的效率曲線在全負(fù)載范圍內(nèi)都高于紅色的固定輸出電壓方案的效率曲線,在輕載條件下更是有顯著的提高 -- 如在50mV輸入信號(hào)條件下PMP9774方案可以提高20%以上的效率。
在我們?nèi)粘J褂弥?,藍(lán)牙音箱通常更多時(shí)間工作在負(fù)載較輕的狀態(tài)。本文測(cè)試結(jié)果表明PMP9774電源方案通過減少電源和音頻功放的損耗,可以顯著提高系統(tǒng)效率,從而延長(zhǎng)藍(lán)牙音箱的電池續(xù)航時(shí)間。
圖4
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