怎样最大限度地削减智能音箱以及智能显现器的输入功率庇护

2022-01-23 21:40:57

  野生智能手艺以及低音质来连续提拔咱们的生验。当与其余的家庭主动扮装备(如可视门铃、照明体系、恒温器以及安保体系)共同利历时,智能音箱以及智能

  为跟上不竭增加的市场需要并连结抢先职位,设想职员不只要求为智能音箱增长功用以及提拔机能,还需求减小其尺寸并进步散热才能。怎样让半导体器件在较小的封装中完成更高机能,将对减小电路板在空间受限的使用中的尺寸相当主要。

  大大都电路板上集成为了间接影响用户体验的枢纽组件,如片上音频体系、带触觉反应的电容式触摸的人机接口,以及LED驱动器引擎以及D类音频放大器。智能音箱体系中的其余组件(如电源办理)施行的使命不会间接影响用户体验,但会影响尺寸以及本钱。设想职员能够在减小这些组件尺寸的同时,持续提拔其机能。

  输入电源的次要成绩是不天然的高电压或电流变乱。TI拥有集成以及分立处理计划,可应答过流庇护(OCP)以及过压庇护(OVP)。

  eFuse器件凡是能够应答OCP以及OVP,它经由历程集成MOSFET(功率金属氧化物半导体场效应晶体管),以在这些毛病变乱下断开一切下流电路。eFuse器件还可在启动时期办理浪涌电流,确保体系电压以受控方法增长。TI TPS2595等器件接纳2 妹妹×2 妹妹封装,可供给高达18 V/4 A的庇护。

  关于OCP,常见的分立完成触及利用电流检测放大器,如INA185,其感化是丈量分流电阻两头的电流。INA185的输出要末馈入模数转换器ADC)以数字化丈量值,要末馈入比力器以向微供给立即警报。ADC途径可准确丈量体系中的电流,但因为ADC的采样频次,会增长读取丈量时的提早。比力器途径快约1000倍(同时功率耗损更少),但仅供给一个数字输出旌旗暗记提醒过流,而非实践的电流值。

  ADC合用于需求准确丈量电流的体系,且可灵敏地静态变动限值。INA185拥有优于±0.2%的满量程精度,是业界最小的带引线封装的电流检测放大器。该器件尺寸仅为1.6 妹妹×1.6 妹妹,十分合适需求优化电路板规划的小型化体系。

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  可是,在智能显现器中,体系电压高于18 V,因而需求更快的OCP警报。集成的eFuse器件能够没法在如许的体系中运转,但电流检测放大器以及比力器分离利用可供给不异的功用,同时增长灵敏性,并占用极小的电路板空间。TI的TLV4041等纳秒延时比力器仅耗损2μA的电源电流,可经由历程浅易的齐纳二极管供电。INA185以及TLV4041组合利用的处理计划尺寸为5 妹妹2,且呼应工夫比其余同类器件快50倍。

  当体系电流超越自界说阈值时,利用带有倏地比力器的INA185等放大器可供给倏地、准确的OCP警报。按照体系的差别,此限值可配置为多少毫安到多少安培。TLV4041还集成为了一个高精度(全温度范畴1%)的电压参考,不管电流程度怎样都能供给精确的警报,一切这些都在0.73 妹妹*0.73 妹妹的空间内。

  图3所示的分立式处理计划无需分外的板载稳压器,从而节流了电路板空间,别的还同时合用于高压以及低压智能音箱体系。不异的电路可合用于差别电源电压程度的差别扬声器型号,以进一步简化输入电源庇护设想。

  在归入须要的无源元件以后,INA185(2.56妹妹2)以及TLV4041(0.533妹妹2)分离利用的处理计划占用了约莫5妹妹2的电路板空间。该处理计划的整体尺寸比供给电流检测功用的同类集成器件减小了15%。别的,TLV4041的提早仅为450ns,这使患上TI的组合处理计划比集成通用比力器以及电流检测放大器的处理计划快很多。

  TI普遍的产物组合涵盖多种处理计划,可最大限度地低落智能音箱的输入功率庇护。不管是需求集成器件的高压音箱仍是可利用分立器件的低压音箱,TI都能供给小尺寸且不会影响机能的处理计划。