摘要：
TWS耳机可以说是近几年非常火爆的电子消费类产品了，随着TWS耳机的普及，目前在街道、公交、地铁等场所已经能够随处见到它的身影。... TWS耳机可以说是近年来非常流行的消费电子产品。 随着TWS耳机的普及，现在街头、公交车、地铁等场所随处可见。
同样作为耳机音频产品，TWS耳机比有线耳机复杂得多，需要众多部件的紧密集成才能实现各项功能正常、有效、高质量的运行。 这也带动了相关产业链的快速升级。
TWS耳机最重要的特点之一就是增加了内置电池，无需有线供电。 由于电压不平衡，电源芯片和电感在充电盒内锂电池充电、充电盒内电池放电给耳机电池充电、耳机电池放电提供能量的过程中发挥着重要作用。 。 之前我爱音频网做了很多关于电源芯片的报道，今天给大家分享一下关于TWS耳机中电感的知识~
1.什么是电感器？
电感器是一组线圈，当交流电流通过时，在其内部和周围产生交变磁通，具有储存和释放能量的功能。 在电子电路中，电感器对交流电流具有限制作用。 它们与电阻器或电容器一起可以构成高通或低通滤波器、移相电路和谐振电路。 变压器可以进行交流耦合、电压变换、电流变换和阻抗变换。 转型等
2、TWS耳机中电感的作用是什么？
TWS耳机由充电盒和耳机两部分组成，因此内部电路也分为两部分。 目前主流的TWS耳机电路原理框图包括充电仓/底部仓框图（图1）和耳机端框图（图2）。
图1 充电盒应用框图
首先我们看一下充电盒的电路原理图。 充电盒内置锂电池根据各品牌的产品定位不同，容量也有所不同。 我爱音频网从充电盒电池的拆解总结中了解到，目前的TWS耳机电池容量在200-200颗不等，且大多配备以下小容量锂电池。 对于电池容量较大的锂电池，需要采用快充芯片，在快充芯片周围采用功率电感作为储能器件。
TWS耳机中锂电池的电压一般为3.4-4.4V。 由于给耳机充电需要5V左右的电压，所以需要升压电源芯片将电压升到5V。 在这个过程中，升压电源芯片的外围需要使用功率电感作为储能器件。
因此，充电盒内部在快充芯片和升压电源芯片周围使用了一个功率电感，这意味着需要1-2个功率电感。
图 2. 耳机应用框图
在TWS耳机中，耳机承载着各种功能的直接应用。 从爱音频网主控芯片的拆解总结中我们可以发现，目前TWS耳机主平台选项非常丰富。 根据不同主平台框架的不同，内部电路会略有不同。
有不同的主要平台和所需的应用功能。 例如，支持触摸控制的需要触摸芯片，支持压感按键的需要压力感应芯片，支持入耳检测的需要入耳检测芯片，支持主动降噪的需要入耳检测芯片。减少。 噪声芯片，一些主要平台是独立的或集成了DSP、音频编解码器、RF等。
在TWS耳机中，为了实现“随叫随到”的优质用户体验，很多功能在不使用时都处于待机模式。 待机会消耗电池寿命，而电池寿命是TWS耳机的一个重要参数。 为了提高待机效率，需要采用开关DC/DC电源芯片进行功率转换，而开关DC/DC电源转换芯片的外围需要配备功率电感作为储能器件。
因此，根据不同产品的功能应用以及不同主平台集成度的差异，单个耳机中需要2-4个功率电感。
可以发现，TWS耳机中主要采用电感作为功率芯片的外围储能器件。 根据产品定位，每个TWS耳机至少需要3-9个或更多功率电感。 并且随着未来功能的增加，将需要越来越多的功率电感器。
3、TWS耳机中的电感种类
电感器的种类很多，分类方法也有很多种。 例如按生产工艺、应用、屏蔽、结构等来划分。随着生产工艺的不断迭代，一些工艺较旧的电感器正在逐渐被淘汰。 目前比较主流的电感器包括叠层电感器、绕线电感器、集成电感器和变压器。
在TWS耳机的应用中，由于充电盒和耳机的电路结构不同，以及体积限制，两者对电感的使用也有所不同。
图 3. 磁功率电感器
充电盒使用的电感类型有磁吸NR电感、绕线CD电感、集成电感等。 其中，较常用的磁感应器（如图3所示）功率密度适中，屏蔽性能良好。
由于底部隔间的升压电路通常是低功耗升压芯片，其功耗足够低，工程师通常将其设计为输出常开。 不过，当升压芯片进入超低功耗模式时，开关频率会降低。 如果开关频率出现在20-20KHz频率范围内，即人耳可听范围内，功率电感器的铜线会因机械振动而驱动磁芯。 ，并带动PCB板振动，所以有一定概率会听到“嘟嘟”的声音，也称为电感的啸叫声。
图 4. 集成模制电感器
啸叫声会在一定程度上影响用户体验，因此大牌厂商大多会采用全磁屏蔽一体式功率电感（图4）。 功率密度高，在相同面积下，电流更大，效率更高。 其工艺结构具有更好的磁屏蔽效果，能有效改善啸叫问题。
图 5. 精密绕线电感器
耳机中使用的电感有多种类型，包括精密绕线电感、大电流叠片电感、磁NR电感等，其中以精密线绕电感（如图5所示）最为常用，考虑到具有大电流、小体积、高效率的特点，但也存在一些小缺陷（如图6所示）。
图6.常见精密绕线应用示意图
应用过程中，开放的感应磁场很容易对周围器件产生干扰，电感底部不能走线； 低功耗模式下，某些情况下可能会出现充电盒啸叫等问题； 非全屏蔽结构，在贴片过程中铜线损坏的风险很小。
为了解决这些问题，出现了用胶水包裹的全磁屏蔽精密绕线电感。 由于其屏蔽层含有磁粉，因此可以增强磁导率，从而增强其产品特性，更好地提高效率。 并且由于其全磁屏蔽结构，有效减少对周围电路的干扰，防止贴片过程中线圈损坏。 包裹涂层还可以有效降低噪音并防止啸叫。 磁力线水平，底部方便走线。 （如图7所示）
图7 全磁屏蔽电感应用图
但由于制作工艺难度较大，目前市场上主要产品大多为普通精密绕线电感，少数采用半磁屏蔽，即电感底部不包胶。 。 虽然这在一定程度上解决了精密绕线电感的一些问题，但与全磁屏蔽相比还不够完美。
图8.SDHL全磁屏蔽功率精密绕线电感
日本台宇是国际市场上唯一一家拥有全磁屏蔽精密绕线电感的公司。 在国内市场，三体微电子成为首家突破这一工艺难度的电感厂商，推出全磁屏蔽功率精密线绕电感SDHL产品（图8）。 ）并已进入量产阶段。
三、我爱音频网总结
电感器是目前TWS耳机中的重要部件。 随着产品功能的不断丰富，单个耳机所需的电感数量逐渐增加。 并且随着TWS耳机销量持续快速上涨，整体TWS耳机市场需求也有着非常大的增长空间。
在选择TWS耳机电感时，目前市场上主要有一体式电感、磁吸式电感、精密绕线电感（普通磁开路、半磁屏蔽、全磁屏蔽）。 您需要根据您的具体需求选择最适合您的一种。 电感器。
另一方面，目前TWS耳机主控平台性能和功能的提升，需要增加电感数量，这与TWS耳机内部宝贵的空间产生冲突。 各品牌都在积极寻求更小的尺寸，同时要求功率电感产品具有优异的性能，能够率先找到突破点的电感厂商将受益于TWS耳机的新一轮增长。
