微源半导体LP7811+LP4081的无线麦克风一拖一充电方案解析
针对目前火热的无线领夹麦克风应用，微源半导体推出了lp7811+lp4081的充电方案。该方案可以同时为一个发射器和一个接收器同时进行充电，采用了微源独有的hero charge专利技术，能够大幅提高充电仓的续航时间，另外该方案外围电路简单，安全性好，配置丰富，是一款极具性价比的无线麦克风一拖一充电方案。
下面是用于无线麦克风的lp7811+ lp4081*2的应用原理图，其中一路lp4081电路用在无线麦克风的发射器tx中，作为lp7811 vol输出支路的用电设备，而另外一路lp4081电路用在无线麦克风的接收器rx中，作为lp7811 vor输出支路的用电设备。
图1. lp7811及usb输入 lp7811为无线麦克风充电仓内的充电芯片，可通过bat引脚对充电仓内电池进行充电，充电电流最大可达1.7a。lp7811寄存器配置丰富，可根据不同的电池条件，个性化选择不同的充电策略，既保证了充电的安全性，又优化了充电速度。
图2. 充电仓mcu 充电仓的mcu主要功能是通过配置lp7811的寄存器，设置lp7811的充电和放电电流，hall判断开关盖，按键，led灯显，温度保护，以及与lp4081电路的双向通讯等。
图3. 发射器tx的usb输入和充电仓输入
图4. lp4081和mcu控制 图3和图4为无线麦克风发射器tx端的充电电路。图3中q1，q2，r15，r16，r18和r19组成oring电路，当发射器tx在充电仓内充电时，q2导通，q1截止，lp4081的输入由充电仓的输出vol提供；而当发射器tx在充电仓外通过usb充电时，q1导通，q2截止，lp4081的输入电压由usb提供。lp5309b3f为微源的过压过流保护芯片，可防止在usb插入时瞬时的电压尖峰对后面电路造成的损坏。q3，q4，r17和r20是用来与充电仓之间实现one-wire的双向通讯。 图4为lp4081以及控制mcu(u5)的电路。lp4081自带路径管理功能，与lp7811配合可实现最大300ma的充电电流，寄存器配置丰富，可个性化定制充电方案。lp4081的pwron和reset引脚可对tx的主控蓝牙芯片进行开机和复位，ichg引脚则可对充电电流进行采样，实现电量计功能。lp3993为微源的ldo芯片，对mcu(u5)进行供电，而mcu的主要功能为配置lp4081寄存器，双向通讯，led灯显，温度保护等。 无线麦克风的接收端rx部分的充电电路与tx端相同，这里不再赘述。 综上所述，lp7811+lp4081的充电方案具有以下功能：
30v输入耐压，开关型充电
高达1.7a 充电仓充电电流，涓流/恒流/截止电流和充电电压均可配置
支持最高300ma的负载充电电流
负载端充放电过程电流采样输出
支持高速双向通讯
one-wire协议，灵活调整开机以及复位时间
除以上特点外，lp7811+lp4081的最大的优势则在于采用了微源独有的hero charge专利技术，使得充电仓在给负载进行充电时，充电仓的输出电压能够自动跟随负载的电池电压，从而大幅提高充电仓的续航时间，相较于传统的线性充电电路，能提高充电仓至少20%的续航时间。
图5和图6是传统的线性充电方案与微源lp7811+lp4081的hero charge 充电方案的对比示意图，可以看出，二者最大的差别是在恒流充电的cc阶段，线性充电的方案，充电仓的输出电压一直保持在5v，而负载的电池电压大部分处于3v~4v之间，因此有20%~40%的能量损失。而lp7811+lp4081的方案，在cc阶段，充电仓的输出电压一直紧紧跟随负载的电池电压，仅仅只有几十mv的压差，因此保持了90%以上充电的高效率。即使在恒压充电的cv阶段，lp7811+lp4081的方案相比传统线性充电方案也有更低的电压压差，因此也具有更高的充电效率。 与其他充电芯片相比，lp7811既可以实现恒压输出，也可以实现恒流输出，而lp4081端则表现为一个理想二极管，可实现极低的导通压降（通常为几十mv）。当lp4081的充电电流设定大于lp7811的输出电流时，lp7811会工作在恒流模式，此时，由于理想二极管的极低导通压降，使得充电仓的输出电压紧紧跟随lp4081的电池电压，这就是hero charge的基本原理。而且，该方案是通过芯片内部的硬件电路实现，不需要额外的软件支持，因此复杂程度大幅降低，稳定性更好，成本也更低。
图7. lp7811+lp4081 hero charge lp7811+lp4081能满足无线麦克风一拖一的充电需求，外围电路简单，配置丰富，更采用了hero charge 技术提高了充电仓的至少20% 的续航时间，是一款性能优异，极具性价比的充电方案。
关于微源半导体
微源半导体是行业领先的模拟芯片设计公司，持续专注以电源管理芯片为主的模拟芯片领域，全球布局研发中心和销售中心，致力于为客户提供完整的电源管理解决方案和技术服务。产品广泛应用于电池系统、显示系统、无线通讯系统和个人穿戴系统等3c市场相关产品。 自成立以来，微源半导体快速成为全球领先的电源管理方案提供商，以上千种产品、超十亿颗级别使用量服务于上万家客户。微源始终坚持产品质量第一，持续高研发投入，致力于设计更可靠、品质更安全、交付更有保障，努力成为客户首选电源合作伙伴。 网址:www.lowpowersemi.com 电话:86-0755-33000088 地址:深圳市福田区车公庙泰然大厦c座1505
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图1. lp7811及usb输入 lp7811为无线麦克风充电仓内的充电芯片，可通过bat引脚对充电仓内电池进行充电，充电电流最大可达1.7a。lp7811寄存器配置丰富，可根据不同的电池条件，个性化选择不同的充电策略，既保证了充电的安全性，又优化了充电速度。
图2. 充电仓mcu 充电仓的mcu主要功能是通过配置lp7811的寄存器，设置lp7811的充电和放电电流，hall判断开关盖，按键，led灯显，温度保护，以及与lp4081电路的双向通讯等。
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图4. lp4081和mcu控制 图3和图4为无线麦克风发射器tx端的充电电路。图3中q1，q2，r15，r16，r18和r19组成oring电路，当发射器tx在充电仓内充电时，q2导通，q1截止，lp4081的输入由充电仓的输出vol提供；而当发射器tx在充电仓外通过usb充电时，q1导通，q2截止，lp4081的输入电压由usb提供。lp5309b3f为微源的过压过流保护芯片，可防止在usb插入时瞬时的电压尖峰对后面电路造成的损坏。q3，q4，r17和r20是用来与充电仓之间实现one-wire的双向通讯。 图4为lp4081以及控制mcu(u5)的电路。lp4081自带路径管理功能，与lp7811配合可实现最大300ma的充电电流，寄存器配置丰富，可个性化定制充电方案。lp4081的pwron和reset引脚可对tx的主控蓝牙芯片进行开机和复位，ichg引脚则可对充电电流进行采样，实现电量计功能。lp3993为微源的ldo芯片，对mcu(u5)进行供电，而mcu的主要功能为配置lp4081寄存器，双向通讯，led灯显，温度保护等。 无线麦克风的接收端rx部分的充电电路与tx端相同，这里不再赘述。 综上所述，lp7811+lp4081的充电方案具有以下功能：
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