TWS电源管理芯片的发展

TWS耳机电池在低功耗、高耐压、高集成等方面提出更高要求，倒逼电池管理芯片技术升级革新。电源管理芯片主要包含充电芯片、同步整流转换器、低压差稳压器、输入过压过流保护，电源管理芯片对TWS无线耳机这类小型产品充电起到关键作用。   苹果于2016年12月正式发布无线耳机AirPods，2017年出货量约1700万对，而2018年则翻倍至3500万对，2019年快速增长到约6000万对。今年苹果预计出货量将过亿，而安卓系TWS市场也经过几年的发展，出现华为、小米、三星 、索尼多厂商齐头并进，TWS耳机进入爆发期，这为TWS电源管理芯片的发展提供了有力推手。   电子发烧友统计TWS耳机电源管理芯片的主要厂商及其产品型号，如下表所示：  

ETA钰泰  1、ETA1061   钰泰ETA10611μA超低静态电流，1A同步整流升压转换器，将内置电池升压为耳机充电。ETA106全集成了上、下侧功率管，实现了单芯片同步升压。可固定5.0V输出或通过外置较大的电阻实现电压从Vin~5.0V之间调整。  

  2、ETA4056   钰泰的ETA4056采用了常规的ESOP8封装，与其业界4056系列产品完全引脚兼容，具备NTC温度监控，EN充电使能控制，充电/充满双灯指示，1.2A充电能力。  

  钰泰ETA4056与常规的4056线性充电管理IC所最大的不同和区别就是：ETA4056具备高达20V的输入耐压，其能够强效抵抗各类浪涌，以及因为不恰当QC所引起的过电压输入，非常有效的避免电子产品充电的任何可能性损坏。   3、ETA6093   丝印编号JN9P的IC为钰泰ETA6093三合一SOC电源管理芯片，支持1A开关充电，1A同步升压，充放电效率高。SOT23-5小型封装，集成度，外围少。搭配USB-C接口使用，可以做C口充放电功能。  

 富满电子  1、FM9688AA/BA   FM9688AA/BA是一款专门为移动电源设计的集成电源管理IC，集成了锂电池充电管理，高效率的升压输出，LED灯指示和按键功能模块。FM9688AA/BA是以线性方式进行充电，集成了包括涓流充电，恒流充电和恒压充电全过程的充电方式，浮充电压精度在全温度范围可达±1%，并且具有充电电流纹波小，输出电压稳定等优点。   2、FM9188A   FM9188A是一款专门为移动电源设计的集成电源管理IC，集成了锂电池充电管理，高效率的升压输出，LED灯指示和按键功能模块。FM9188A是以线性方式进行充电，集成了包括涓流充电，恒流充电和恒压充电全过程的充电方式，浮充电压精度在全温度范围可达±1%，并且具有充电电流纹波小，输出电压稳定等优点。  矽力杰  1、SY6918   矽力杰SY6918是一个5V适配器输入高达18V浪涌双向稳压器设计的单电池锂离子电池电源组的应用。采用先进的双向能量流控制，自动检测输入电源，实现电池充电模式和电池供电模式的交替。SY6918还集成了按键控制和LED状态指示。  

  2、SY7072   矽力杰SY7072是一种高效、同步、升压型变换器，专为单电池锂离子或锂聚合物，或两到三电池碱性镍镉或镍氢电池供电的应用而设计。它可以转换成1.8V的输入电压。主开关采用NMOS，同步开关采用PMOS。在关机模式下，SY7072可以将输出与输入断开。当输入电压超过规定的输出电压时，SY7072自动进入旁路模式。  

  3、SY6913C  

  集成了放电启用、禁用控制和LED状态指示功能。SY6913C采用QFN3x3封装，采用最小化便携式的PCB布局尺寸以实现广泛应用。矽力杰SY6913C最大18V输入电压浪涌，内置电源路径NFET和电源开关，500kHz开关频率操作。具有内部补偿的Tri流、恒流、恒压充电模式，最大2A恒定充电电流，最大1A升压输出电流，4.2V、4.35V可选电池电压，+/-0.5％的电池电压精度。  德州仪器  1、BQ21040  

  TI德州仪器BQ21040是一款0.8A、单输入、单节锂离子和锂聚合物电池充电芯片。面向空间受限类便携式应用的高度集成锂离子和锂聚合物线性电池充电器的理想选择。此器件可由一个USB端口或交流适配器供电运行。具有输入过压保护的高输入电压范围支持低成本、未稳压的适配器。   2、BQ24040  

  TI德州仪器BQ24040线性锂电池充电芯片，输出电流1A，适合便携设备使用。输入最高耐压30V，带有短路保护和过热保护功能。   3、BQ24045  

  TI德州仪器BQ240451A线性充电IC，带输入过压保护，用于充电盒内置电池充电。  远翔  Fiti远翔FP6291是一种电流模式升压型DC-DC变换器。其内置0.2Ω功率MOSFET的PWM电路使该调节器具有很高的功率效率。内部补偿网络还可以将多达6个外部元件的数量降到最低。误差放大器的非逆变输入端与0.6V的精密参考电压相连，内部软启动功能可降低励磁涌流。  

 美信 

  美信MAX77734是一个很小的PMIC，适用于大小和简单性都很关键的应用程序。该集成电路集成了线性模式锂电池充电器、低损耗线性稳压器（LDO）、模拟多路复用器和双通道电流接收器驱动器。   该充电器是专为小型电池系统，需要精确的终端低至0.375mA。当输入电源接通时，即使电池耗尽，电路也能立即调节系统电压。  南麟  1、LN2054  

  南麟LN2054是一个完善的单片锂离子电池恒流/恒压线形电源管理芯片。它薄的尺寸和小的外包装使它适用于便携式产品的应用。充电电压被限定在4.2V，充电电流通过外部电阻调节。在达到目标充电电压后，当充电电流降低到设定值的1/10时，LN2054就会自动结束充电过程。   2、XT2052  

  南麟XT2052是可以对单节可充电锂电池进行恒流/恒压充电的充电器电路芯片。该器件内部包括功率晶体管，应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。XT2052只需要极少的外围元器件，并且符合USB总线技术规范，非常适合于便携式应用的领域。  NXP恩智浦  1、610A3BKN3704  

  NXP恩智浦610A3BKN3704 USB逻辑和充电IC。   2、S10A38   NXPS10A38N94S25 USB logic and charging IC充电芯片。  

 微盟  微盟ME2188是一系列高转换效率、低功耗、高工作频率的PFM同步升压DC-DC转换芯片。芯片利用PFM控制电路，根据负载电流大小自动切换占空比系数，可获得低纹波、高效率、宽输出电压范围的一系列产品。芯片内置同步开关管及芯片的低消耗电流，有效的提高了DC-DC的转换效率和设备的使用周期。  英集芯  1、IP5305  

  IP5305这是英集芯专门为TWS蓝牙耳机充电盒设计的电源管理芯片，可监测到5mA级别电流，是一款集成升压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示的多功能电源SOC。英集芯IP5305支持1A同步升压转换，1.2A同步开关充电，升压效率高达91%，充电效率高达93%，并且内置电源管理路径，支持边充边放。   2、IP5516  

  英集芯IP5516整体方案只需要极少数电容电感等被动元器件，即可实现完整的TWS充电仓功能。芯片的高度集成，方案BOM超简，不仅带来了生产加工的效率提升和成本的优化，更小的PCB尺寸使得TWS充电仓可以设计的更小巧，额外的空间可以放更大容量的电池。  泉芯  1、QX2303   泉芯QX2303系列产品是一种高效率、低纹波、工作频率高的PFM升压DC-DC变换器。该系列产品仅需要四个元器，就可完成将低输入的电池电压变换升压到所需的工作电压，非常适合于便携式1~4节普通电池应用的场合。  

  2、QX2304   泉芯QX2304系列产品是一种低功耗、高效率、低纹波、工作频率高的PFM同步升压DC-DC变换器。该系列产品仅需要三个元器，就可完成将低输入的电池电压变换升压到所需的工作电压。  

 思旺 

  北京思旺SE9016线性锂离子电池充电IC，是国产最早设计研发的单节锂电池充电管理芯片之一，其可靠的稳定性，良好的口碑和性价比，受到大多数工程师的选择。  首鼎  1、SD4054  

  首鼎SD4054，电压4.2V、电流600mA、锂电池充电管理IC。   2、SD8065  

  首鼎SD8065B4.2V锂电池线性充电IC，充电电流3-600mA可调，输入耐压8V，用于为充电盒内置锂电池充电。 天源  

 天源  SP4566同步升压的单芯片解决方案，这是一颗是一款专为移动电源设计的芯片，内部集成了线性充电管理模块、同步放电管理模块、电量检测与LED指示模块、保护模块。  思远半导体  1、MP3401A  

  思远半导体 MP3401A是一款专为移动电源设计的单芯片解决方案IC，高度集成了充电管理模块、LED电量显示模块、同步升压放电管理模块的移动电源管理芯片。   2、SY7636  

  SY7636集成了充电电流0.4A的线性充电管理模块，以及放电电流0.5A的同步升压放电管理模块，内置功率MOS，电池电量检测、LED状态指示模块及按键功能模块，针对小容量锂电池（锂离子或锂聚合物）的应用，提供简单易用的解决方案。SY7636针对LED显示，提供两套定制方案，方便客户使用。SY7636采用的封装形式为SOP8。

3、SY7618  

  思远半导体，SY7618，支持边充边放的充电芯片，内置同步升压转换器，1A充放电，带自动关断模式。  微源  1、LP4060  

  LPS微源半导体LP4060充电IC，最大充电电流800mA，无需取样电阻，外置MOS管，防反接二极管，外围元件精简，用于为充电盒内置电池充电。   2、LP4063  

  微源半导体LP4063800mA锂电池充电IC，输入耐压28V，过压保护7V，无需外置过压保护IC，支持电池反接保护，采用SOT23封装。   3、LP7801D  

  LPS微源半导体LP7801D超低功耗充电升压单芯片，在5V常开时整个耳机仓<10uA的待机电流（含耳机，保护板）。LP7801D采用ESOP-8封装，内置OVP，输入耐压28V，省去了输入过压保护元件，待机电流1uA。  昇生微  1、SS215X  

  昇生微SS215X可将充电接口的输入电压降至5V，给电池充电，还能将电池电压升压给TWS耳机供电，以及控制点亮指示灯等，是一颗高集成度的单芯片主控，包含充放电管理、电源路径管理、高精度ADC和丰富接口的SoC。适用于各类需要通过USB口充放电管理的智能硬件设备或配件，以高集成度、高灵活性以及精简的外围器件，有效减少整体方案的开发难度、PCB面积和BOM成本。   2、SS809  

  SS809是一款集成了充放电管理的AD型单片机，内置丰富的接口功能，灵活的配置模式，和不同的低功耗选项。主要应用于需要充电和智能控制的便携式电子设备，带来精简的外围成本，优秀的性能和便捷的开发。   3、SS809Q  

  昇生微SS809Q是一款集成了电源管理功能的AD型单片机，其尺寸小巧，功能强大。  三星 

  三星MUA01是业界首个在单个芯片中支持无线和有线充电的解决方案。为了提供有效的电源管理，MUA01集成了高效的开关充电器，带有微控制器单元和嵌入式闪存，提供修改其固件以支持其他应用程序的选项，减少外围元件的使用，减小占板面积。MUA01支持无线电源联盟（WPC）最新无线电源传输接口标准Qi1.2.4。  圣邦微  圣邦微SGM41511I²C总线控制的3A单节锂电池充电器，支持功率路径管理和升压输出，且输入耐压更高，兼容TIBQ25601，可直接替换。  

 卓芯微 

  卓芯微ZX8240是一款专为TWS耳机盒设计的专用芯片。芯片资源丰富，可以在耳机盒有限空间内，实现无线和有线充电电源管理等功能。支持IAP在线升级；静态功耗<20uA；内部多达128byteEEPROM；46QFN封装，资源丰富多达20个IO，接口齐全。 赛微微电子   CW6305是一款适用于穿戴设备单节可充电锂电池使用的高精度线性充电芯片。芯片入口最大500mA输入限流。支持最大充电电流470mA，最小充电截止电流1mA。CW6305集成了电源路径管理功能，充电适配器提供的电流可在系统负载和电池间动态分配；对深度放电电池，系统可即刻开机启动。芯片支持I2C接口，充电参数可以动态调整。  

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