兆易创新抢夺IOT细分电路,新型电源管理芯片瞄准亿级TWS市场
2022-03-17 359

与数字芯片不断追求新工艺、新工艺以实现更高性能、抢占前沿市场的激进策略相比,模拟芯片往往采用成熟的制造工艺,长期保持小幅市场增长,显得有些不温不火。 。近年来,随着物联网应用的异军突起,表面平静的蓝海之下,模拟芯片的市场格局正在风起云涌,悄然发生着变化。以模拟芯片的重要分支电源芯片为例,据统计, 前60强电源芯片厂商中,中国企业超过30家。尽管中国功率芯片厂商的市场份额仍处于劣势,但整体出货量逐年上升。不难发现,物联网应用的蛋糕不断变大。 最典型的增量就是每年出货数亿的TWS耳机产品!


在TWS应用中,除了人机交互、音质、降噪等重要功能外,还有一个不容忽视的挑战——电池寿命。受限于TWS耳机的体积,耳机内置电池容量注定成为短板。那么,在耳机单次续航无法提升的前提下,业界给出的解决方案就是提高耳机充电效率,这也是TWS充电仓逐渐加入快充功能的原因,有效促进了耳机充电效率的提升。电源管理芯片的突破与创新。 !


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TWS市场正在进入持续增长期,

本土芯片厂商开辟PMIC新赛道


电源管理芯片(简称PMIC)是电子设备的电源心脏,在TWS应用中发挥着至关重要的作用。例如,耳机舱PMIC主要有两个功能:一是负责给充电舱内的电池充电,二是负责对充电舱内的电池进行升压输出,给耳机快速充电。此外,实时安全保护功能还需要依靠PMIC来防止内置锂电池过充、过放、过流、短路等情况。


相关数据显示,2020年全球品牌TWS耳机出货量约为250亿副。预计到2024年,全球品牌TWS耳机出货量将达到551亿副,复合年增长率为19.8%;数量“只有多和少”。这意味着PMIC出货量也将与其相匹配,达到每年数亿颗的订单,并在未来几年保持不饱和的市场需求。同时, 中国芯片厂商积极涌向PMIC赛道,后来者有望在TWS市场与国际厂商正面竞争.


   

图1:2019-2024年全球品牌TWS耳机出货量预测


兆易创新的新型电源管理芯片—— GD30WS8805系列在高效率、高集成度方面取得进一步突破。该系列芯片具有超低静态电流。睡眠模式下,电流消耗小于5μA;支持电池最大充电电流1.2A,耳机充电电流最大600mA;采用开关充电,BOOST转换效率达到95%。行业领先水平,热损失更低;配合业界主流的Arm® Cortex®-M23系列GD32E230系列入门级MCU,可提供完整的TWS耳机充电仓电源管理解决方案。


观看完整的 GD30WS8805 评测,

了解昭仪创新PMIC产品的卓越性能!

 
兆易创新,
解密TWS耳机中关键电源管理芯片#PMIC,看创芯电路如何撬动亿万市场[庆功][庆功][庆功]请出炉#兆易创新PMIC芯片GD30WS8805:快充、低功耗、高效率、高集成度……布局TWS,开启昭仪创新“数字+模拟”战略新序幕
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PMIC也渐开线?每个节目都进行比赛,

大量快充、低功耗、高集成度


这款新型GD30WS8805电源管理芯片具有低功耗、高效率的特点,有助于增加耳机电池的使用寿命。一般来说,TWS耳机电池的损耗主要发生在充电过程中。此时,内部电路通过升压转换器将电压升压,达到充电的目的。因此,选择低功耗升压转换器可以有效减少电池损耗,延长电池寿命; GD30WS8805具有低静态功耗的优势,使其成为市场竞争力的首选。当然,影响电池寿命的因素还有充电循环次数、使用环境、电池的材质等。兆易创新也在积极与合作伙伴一起探索减少耳机电池损耗的技术方法。


   

图2:昭仪GD30WS8805-EVAL全功能开发板实物图,U1为PMIC


同时,随着TWS应用的发展和迭代,不仅人机交互、高清音质、主动降噪等功能变得更加完善,而且电源管理芯片的集成度也变得更高和更高。更高,充电管理二合一也逐渐出现。合一、三合一、甚至六合一的电源解决方案,更不用说快充、无线充电等技术不断被囊括在内。


例如, 兆易创新电源管理芯片GD30WS8805集成充电、放电、通讯、保护、耳机检测、LDO等六大功能。充电管理方面,可为充电盒电池、耳机电池和MCU供电,实现三合一充电管理。还可以配合GD32单片机,通过I2C总线自由配置充电过程中的恒流充电电流和恒流充电跳变电压。等参数,实现TWS电源管理系统的智能控制。值得一提的是,GD30WS8805内置LDO,无需额外元件即可为外部电路提供50mA、3.3V电源,从而降低了方案的整体成本,这在业界是非常罕见的做法,因此赢得了TWS行业受到客户广泛关注,部分行业龙头客户已开始导入并实现量产。


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单片机+PMIC,

TWS蓝海开启兆易创新“数字+模拟”创新战略新序幕


与单独采购电源管理芯片相比,产业链下游的OEM和ODM厂商往往更青睐一站式电源管理解决方案,这样可以降低研发成本,加快产品上市时间。针对此类客户需求, 兆易创新同步推出“MCU+PMIC”TWS电源管理平台框架,基于广泛应用的MCU产品线的优势,结合客户的实际需求, 形成了全新的、具有市场竞争力的一站式解决方案.


下图所示的GD32E230F-TWS板是兆易创新主推的电源管理开发平台。开发板采用Cortex®-M32内核的GD230E4F6V23芯片作为主控MCU,通过I30C接口与PMIC GD8805WS2通信,实现单节锂电池和耳机的充放电管理。并不是每个原厂都能提供此类封装解决方案,也考验着原厂的研发能力。同时,主控MCU的选型也非常灵活。根据不同客户的需求,可选择不同性能、价格、引脚数、尺寸的MCU。兆易创新本身拥有非常丰富的MCU产品线供客户选择。客户可以自由组合,实现各种高性能、低成本的TWS应用解决方案。


     

图3:兆易创新推出GD32E230F-TWS解决方案


上述方案中,电源管理芯片GD30WS8805具有三种模式,分别为USB模式、BAT模式和休眠模式。当USB插入、耳机插入、充电完成时,内部寄存器相应位会发生变化,同时发出中断脉冲,让MCU读取寄存器的变化值,并进行相应的充放电管理。在USB模式下,该方案可以同时对充电盒锂电池和耳机锂电池进行充电,且优先为耳机充电。两个耳机具有独立的双向充电电路,可以分别对一个耳机进行充电。此外, GD30WS8805还具有多种保护和检测功能,如电池过压、过流、过温保护,耳机过压、过流保护,USB插拔检测,耳机插拔检测等。 .


   

图4:电源管理芯片GD30WS8805工作模式示意图


目前, 电源管理芯片GD30WS8805成功上市并已批量出货;而兆易创新的新一代PMIC产品也在TWS市场持续发展,将进一步提升充电电流。突破,加速耳机仓快充功能的普及;并进一步减小封装尺寸,适合便携式开发需求。毫无疑问,兆易创新正在拓展物联网领域的应用版图。在MCU、存储、传感等多元化布局上,将进一步探索电源、信号链等模拟芯片的创新,形成广泛产品组合的卓越竞争力!







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