藍牙耳機的連接器、開關、電池、 MOSFET動向及松下的解決方案
松下電器機電(中國)有限公司
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202004/412554.htm1 連接器的挑戰(zhàn)及解決方案
從現(xiàn)狀來看,一般藍牙耳機中用BTB連接器較少,TWS耳機中用BTB連接器較多。從外形尺寸來看,從有線耳機到頸戴式耳機,再到TWS耳機,體現(xiàn)了小型化的趨勢。例如,TWS耳機由最初的耳掛式(如AirPods)到更小的入耳式,就體現(xiàn)了這一趨勢。
TWS耳機的小尺寸要求元器件在滿足可靠性的前提下,實現(xiàn)更小的尺寸。如何在更小尺寸的TWS耳機里擺放更多的元器件,將會長期成為設計人員的挑戰(zhàn)。
松下的解決方案如下:
1)S35連接器(0.35 mm間距,如圖1)
特點如下:
● 窄長形狀:寬1.7 mm
● 低高度結(jié)構(gòu):組合高度0.6 mm/0.8 mm
● 窄長、低高度設計,且可適應各種環(huán)境的“TOUGH CONTACT”結(jié)構(gòu)
● 組合高度0.6 mm,采用松下獨特的“FINE FITTING結(jié)構(gòu)”,在確保低高度的同時,實現(xiàn)舒適的插拔感及高拔出力
2)開發(fā)中的R35K連接器(如圖2)
特點如下:
● 基板對FPC連接用連接器,端子間距0.35 mm,是小型少芯數(shù)連接器
● 高拔出力:10 N(初始)
● 支持高電流
● 堅固構(gòu)造
2 輕觸開關的動向
截至2019年,TWS主要分為中高端和低端兩類應用場景。中高端市場目前主要是以觸控式操作為主,Touch sensor(觸控傳感器)和G-sensor(加速度傳感器)屬于主流應用。中低端市場出于需要與高端市場進行分割的定位,最直觀的就是在操作方式上予以一個清晰的劃分,這塊市場以輕觸開關的應用偏多。
輕觸開關的特點如下:
1)小體積。TWS限于內(nèi)部空間和附加功能的逐步增多,對于開關的需求一直是以小尺寸為主,主流尺寸為2616,2819和3020。目前2616基本可滿足廠商在極限空間下對于開關尺寸的要求。
2)降低按壓操作音。TWS如使用輕觸開關,會涉及到按壓操作音這一課題,如按壓操作音過大,聲音經(jīng)耳骨傳導進大腦內(nèi)部會產(chǎn)生不舒適性?;诟纳七@個問題為出發(fā)點,輕操作類的開關應該會有一定的應用市場,為此,松下已經(jīng)量產(chǎn)了2616 0.7 N產(chǎn)品。
盡管在高端市場雖然不存在操作音這一課題,但是如使用Touch sensor,在操作反應速度方面,相較于傳統(tǒng)的輕觸開關處于劣勢。所以如若傳統(tǒng)的輕觸開關可實現(xiàn)接近于觸控式操作的體驗,并且兼顧輕操作音等特點,或可引領新的潮流。
對于接近觸控手感的輕觸開關,技術難點主要為產(chǎn)品貼片精度,整機結(jié)構(gòu)設計加工和組裝精度的管控。
松下的開關產(chǎn)品如下:
1)2616輕觸開關(如圖3)
特點如下:
● 低高度:0.50 mm~0.53 mm的外形
● 尺寸:2.6 mm x 1.6 mm的小型尺寸
● 支持IP67
2)3020輕觸開關特點如下:
● 低高度:0.6 mm的外形
● 尺寸:3.0 mm x 2.0 mm,高度0.6 mm
● 帶傳動點,確保良好的操作性能
● 支持IP67
3 針形鋰離子電池的動向及方案
由于現(xiàn)在的TWS耳機已成為消費者機不離手的重要一環(huán);助聽器也不再是單一的醫(yī)療器械,它更是一個自信時尚的消費品,所以松下認為,未來如何在增強客戶體驗感的同時,確保其安全性可靠性將變得十分重要。
松下的針形鋰離子電池產(chǎn)品如圖4。
特點如下:
1)小型/纖細型電池,可實現(xiàn)時尚的設計感和高輸出,尤為適合藍牙耳機及助聽器應用(歐洲客戶已開創(chuàng)性地應用在助聽器產(chǎn)品中)。用于助聽器連接到手機時,可支持藍牙低功耗及其他需要大電流輸出的功能。
2)高強度不銹鋼外殼,實現(xiàn)高安全性和可靠性??蓪崿F(xiàn)無鼓脹,無破裂,無著火,獲得IEC62133/UL1642認證(僅限量產(chǎn)型號)。
3)快速充電性能,確保使用便利性。具有3C充電電流,20 min可達80%容量(僅限CG-420A/CG-425A)。
4)優(yōu)異的循環(huán)特性,大大延長產(chǎn)品的壽命。
5)電池上的二維碼確保每顆電池可追根溯源。
4 MOSFET的動向及方案
MOSFET針對TWS的未來產(chǎn)品需求,可以為實現(xiàn)其小型化、長續(xù)航能力做出貢獻。
松下MOSFET采用CSP封裝技術,具有超小尺寸,超薄封裝,低功耗,低電感,高可靠性的優(yōu)勢,市場認知度非常高。MOSFET的技術挑戰(zhàn)是小尺寸,并且保證其漏電小。目前,松下的鋰離子電池保護電路用MOSFET(如圖5)已實現(xiàn)僅有0.1 mA的超低漏電流。
特點如下:
● 小型化。采用CSP封裝技術,器件尺寸更??;與市面上傳統(tǒng)MOSFET與保護IC的二合一產(chǎn)品相比,松下的MOSFET與IC是分離的,因此可以配置個性化的產(chǎn)品方案,而且成品體積仍然比市場上的二合一產(chǎn)品更小。
● 漏電小??梢蕴岣唠姵乩m(xù)航功能,并且防止過度放電,保護電池。
● 低導通電阻·高散熱性封裝,幫助實現(xiàn)電池的更長續(xù)航時間和快速充。
● 高可靠性,為鋰電池安全護航。
● 提供個性化服務??蛻艨梢蕴峁┫嚓P參數(shù),松下?lián)伺渲贸龆喾N方案。
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