充电仓硬件调试指南

📎 原始文档：https://www.kdocs.cn/l/cqW6Um0ZfAg7 充电仓硬件调试指南

一、不同方案的区别

  1. AD156B与AC6366C

（1）AD156B无内置充电功能，5V充电需要外挂4054电池管理IC，而AC6366C内置充电功能，不需要外挂电池管理IC

外置4054充电管理电路
image AC6366C内置充电
image

（2）AD156B有HPVDD引脚，AC6366C无HPVDD引脚

AD156B
image AC6366C
image

2. 带通信方案与不带通信方案

（1）带通信方案

充电仓与耳机（带通信功能）通信是通过充电仓的DAT_R与耳机的LDO_IN定时通信来判断耳机入仓、耳机开始充电、耳机充满等状态。其中耳机过流检测为可选功能
AD156B带通信功能，耳机充电接口图
image AC6366C带通信功能，耳机充电接口
image

（2）不带通信的方案

充电仓通过检测充电电流来判断耳机开始充电、耳机充满等状态，耳机入仓、出仓检测依靠DAT_R、DAT_L处的电平变化来检测
AD156B不带通信功能，耳机充电接口图
image AC6366C不带通信功能，耳机充电接口图
image

（3）待机时DAT_R（DAT_L）引脚的输出波形

带通信
image 不带通信
image

3. 其他区别

带霍尔与不带霍尔方案、带按键与不带按键方案的区别不大，只是检测方式和功耗上有一点点区别。

二、基本性能与参数

  1. 功耗 可参考下面的表。注意：UI不同，是否带通信、是否带霍尔、是否带无线充等因素会导致功耗有一点点差别，霍尔电路、无线充电路待机工作时都是只有几个微安。
    耳机在充电仓中时各项功耗
    image 耳机不在仓时各项功耗
    image

2. 充电效率

参考下方的表格。注意：因充电电流、耳机电池等因素，不同的样机的工作效率会有所差别
充电仓不同电量时的充电效率
image

3. 部分电路的参考电压和波形

（1）MCU驱动升压

4.7_PWM输出200KHZ的PWM，控制Q42300不断开关来完成升压
image MCU升压方案，升压工作时，4.7V_PWM网络的输出波形
image MCU升压方案，升压工作时，4.7V网络的输出波形
image

（2）外置升压IC

外置STI3508C升压电路
image STI3508C工作时，4.7V_PWM网络输出高电平（不能输出MCU方案升压时用到的200KHZ的PWM波，会导致升压异常，电流大），关闭升压时4.7V_PMW输出低电平即可

（3）无线充部分

无线充电路分析

image 无线充开始工作时，V_WP引脚先输出一个高电平做通信检测，然后输出5V电压
image 无线充开始工作时WPC引脚的波形
image 无线充开始工作时5V输出引脚的波形
image

（4）其他模块

如：4054充电管理电路、NTC检测电路、5V充电过流过压保护电路、主控供电切换电路、霍尔电路，按样机的设计需求参考改板原理图去设计即可

三、芯片引脚说明

  1. DAT_L和DAT_R AD156B AC6366C的DAT_L、DAT_R使用的引脚都是高压io口，不能更换到其他引脚
    AD156B IO说明
    image AC6366C IO说明
    image

2. 升级接口

AD156B PB9为串口升级接口，必须预留升级测试点
image AC6366C DP、DM为升级接口，必须预留升级测试点
image

3. 其他IO

其余io口尽量按照公版原理图设计，与公版SDK的io设置相对应，方便调试

四、layout和物料选型

注意：layout必须预留升级测试点

  1. 4.7V网络 AD156B的 4.7V网络走线要走粗，尽量靠近主控，两个滤波电容不能省
    image

2. 耳机过流检测电路

耳机过流检测电路尽量靠近主控摆放，走线粗，尽量降低线损。0.5R电阻选用大封装电阻，确保通过的电流够大，检测结果更准确
耳机过流检测为可选功能
image

3. 不带通信方案的电流检测电路

不带通信方案，耳机充电接口处的2.2R电阻尽量选用大封装、高精度的电阻，走线粗，确保通过的电流够大，尽量降低线损，检测结果更准确
image

4. MCU驱动升压电路

image ①10UH电感为功率电感，尽量选用内阻小的电感，减小损坏和发热量
②SSI4选用过流大，损坏小的
③5.1V稳压管选用静态功耗小的

5. 无线充电路

image

（1）接受线圈部分

①线圈尺寸要尽量大，这样和标准发射端匹配的时候获取能量多。
②线圈功率P=I^RACR，所以线圈交流内阻ACR要小，线圈发热就会低一些。
③磁屏蔽要用好一些的，一是防止磁饱和，二是尽量减少金属器件涡流。
④根据线圈尺寸和应用环境，我们推荐较佳感值。

（2）线圈与磁铁

①磁感应原理，线圈周边尽量避免放置电池/磁铁等金属材料，金属材料会产生涡流，导致发热。
②在尽量满足TWS ID和结构的限制下，建议线圈到电池包/磁铁/金属转轴的距离尽量在2~3mm以上。
③设计ID时候需要考虑强磁铁，磁铁越强对线圈的影响就越大，吸收能量就越多，导致充电腔越热，所以磁铁满足吸力要求即可，不要过大。

（3）RX与TX的有效距离

①综合各种情况考虑，无线充电RX线圈到TX外壳最优在1~2MM左右，所以推荐RX线圈产品外壳1.6MM左右，最好不超过2MM，提升效率、稳定性、降低发热量。

（4）考虑内部布局

①Layout前考虑元件布局，发热元件靠近风口，可以有效散热。
②充电仓内部放置一些特殊的散热材料导热/均热，硅胶/储能胶/石墨片等等。
③可以利用充电仓内的框架对热量进行均热与散热。
④充电仓MCU可以动态设定charger的充电电流，常温/高温/低温设定不同的充电电流，可以有效的提高终端的用户体验。
⑤特殊材料：纳米晶和铁氧体，实际测试中可以用纳米晶包住电池或者磁铁，可以有效改善磁力线的干扰，有效降低温升。

五、调试分析

  1. 样机上电后电流很大，样板上有物料发烫 ①先观察一下PCBA，看一下是否有连锡、短路、物料贴错的情况；
    ②审核PCB资料，与公版原理图是否有区别；
    ③断开升压电路处的功率电感，如果电流恢复正常则判断是4.7V升压电路导致的大电流；如果大电流的现象还在则判断排除是4.7V升压电路导致的大电流；
    ④根据上面一条的处理结果再做进一步排查
    升压电路
    image

2. 待机/休眠状态下，功耗偏高一点点

①先排查一下软件上是否有io口设置不正确，可以烧录公版软件将多余的io口都设为高阻，对比测试一下功耗；
②物料元器件的差异，部分物料（SS14、5.1V稳压管）型号不同，工作时的功耗会有差异；
③参考公版原理图，检查PCBA上的物料，特别是2M 1M 560K 470K等大电阻，可以通过测量电阻两端压差来排查；
④与其他同机型的样板对比测试，看一下是个别板子的功耗有问题还是都是这个功耗，来排查板与板之间的差异。

3. 充电时功耗异常

①重点检查外置充电的4054电池管理电路，也可以将除4054充电电路外的其他电路断电处理，单独观察4054充电模块工作时的电流

4. 耳机充电时功耗异常

①使用示波器观察耳机充电时，4.7V升压电路的4.7_PWM波形和4.7V的电压大小，可参考下图
4.7V升压电路的PWM波形
image 升压工作时，4.7V网络的输出波形
image

5. 不能升压到4.7V

①MCU驱动升压电路，重点观察4.7V_PWM波形和4.7V_DET处的电压（2个1M电阻的阻值是否正常）
②外置升压IC电路，观察4.7V_PWM网络是否为高电平（不是PWM波），VFB电压是否是0.6V（分压电路的3个电阻阻值是否正常）

6. 不能5V充电

①先排查线路和网络是否正常
②测量GHRG和PROG引脚电压
4054电池管理电路
image