蓝牙无线音箱电源省电方案效果测试

蓝牙无线音箱由于使用方便、便于携带，越来越多受到消费者的青睐。而蓝牙音箱的电池续航能力，由于直接影响到充放电次数和用户体验，一直是消费者所关注的一项重要指标。

在之前文章《利用包络追踪功能提高声频放大器的效率》及声频功率放大器的包络追踪电源参考设计中，我们提到一种蓝牙音箱电源电源设计方案：通过向 电源反馈引脚（FB）引入音频包络信号来调整升压型DCDC电源TPS61088 的输出电压（即音频放大器的电源电压），从而提高电源和音频功放的工作效率已达到省电的目的。在本文中，我们对这种方案进行了实际测试。

我们使用PMP9774和TPA3118D2EVM搭建了测试系统，如图1所示。当接入音频信号（audio signal）开始播放音乐时，可以观察到TPS61088 的输出电压（Vout）的幅值会随着音频信号的包络线而变化，如图2所示。当音频信号从0mV到300mV逐渐增大时，输出电压会随之从5.5V到11.75V线性增加。输出电压随音频信号的变化具有良好的线性度，如图3所示。

图1

图2

图3

从理论分析可以得知，对于升压型DCDC电源TPS61088，相同条件下较低的输出电压可以减少开关损耗，提高转换效率。同理，对于D类音频功放TPA3118D2，相同条件下较低的输入电压（PVCC）也可以减少损耗，提高效率。

我们对PMP9774方案与固定输出电压的方案的整体系统效率进行了实际测试与比较。测试条件为3.3V输入电压， 8ohm 喇叭，最大功率为17.2W。 从测试结果图4可以看到，蓝色的PMP9774方案的效率曲线在全负载范围内都高于红色的固定输出电压方案的效率曲线，在轻载条件下更是有显著的提高 -- 如在50mV输入信号条件下PMP9774方案可以提高20%以上的效率。

在我们日常使用中，蓝牙音箱通常更多时间工作在负载较轻的状态。本文测试结果表明PMP9774电源方案通过减少电源和音频功放的损耗，可以显著提高系统效率，从而延长蓝牙音箱的电池续航时间。