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    圣邦微:新產品概念—300nA雙通道接觸檢測器SGM790系列


      檢測負載的存在是很多系統運行的必要條件,典型應用包括TWS真無線藍牙耳機入盒/出盒檢測和充電收納盒喚醒、自動檢測負載接入/移出充電寶等。小功率負載接入檢測、塢站負載接入啟動、相互連接設備的接入檢測,以及充電插座USB電源啟動等眾多領域對此類技術也有著旺盛的市場需求。

    以TWS藍牙耳機充電收納盒為例,會遇到幾類典型問題:一是耳機盒采用霍爾器件做耳機是否在倉判斷,而兩顆霍爾器件常開會導致靜態功耗較大;二是無MCU耳機盒5V常開或檢測常開,功耗太大;三是可關斷5V電源的耳機盒,在單只耳機充滿后5V電源關斷時,另一耳機接入時無法喚醒充電;四是耳機盒沒電時,耳機無法判斷自身是否在倉,可能錯誤斷開/連接手機。

      為此,圣邦微電子提出了以SGM790系列為代表的新產品概念——超低功耗雙通道負載接入/移除檢測器(Load Attach/Detach Detection)。

    新在哪里?

      作為低電流、雙負載感應器件,SGM790系列通過在電源總線上使用低頻寬帶脈沖(Short Pulse Injections)技術實現負載接入/移除檢測,并發出喚醒信號,以報告狀態更改或喚醒休眠的主機;或在狀態輸出口上直接報告相應檢測通道上的負載連接狀態。例如在SGM790A/SGM790C中,當檢測到負載連接或移除時,喚醒輸出(維持1.3秒,TYP)在WKP/nWKP管腳上生成,以喚醒主機并報告狀態;在SGM790B中,最新的檢測狀態會在相應的信道輸出(FLG1和FLG2)上進行報告。

    圖1 SGM790A/C應用電路圖C:\Users\ritao\Desktop\新建文件夾 (6)\1.png

      同時,得益于低頻寬帶脈沖技術,SGM790在與供電、利用電源擺動傳遞控制、利用偏置電壓保持的移除喚醒、USB/USB Type-C接入檢測、電路休眠模式、無線通信等電路的相容性方面,具備優異的性能。

    在同樣的TWS藍牙耳機充電收納盒中,如果將霍爾器件方案改成使用SGM790做接入檢測,這意味著,靜態功耗將大幅度降低至300nA,封裝器件更小,對磁鐵結構布局也無特殊要求。另外,該系列產品可在有或無微控制器(MCU)的耳機盒中自由搭配。無MCU時,任一耳機在倉都可自主控制5V電源的開啟,兩個耳機均出倉則關閉5V電源,降低功耗。如果用在耳機中使用,則能幫助耳機自主判斷是否在倉,以主動建立連接或關閉自身通道,SGM791是可用在耳機內的小封裝單通道檢測型號。

    SGM790系列關鍵特性

    • 2.5V至5.5V工作電壓范圍

    • 超低工作電流(300nA,TYP)

    • 兩個獨立的檢測通道

    • 1.3s喚醒輸出信號(SGM790A/C)

    • 喚醒信號高或低可選(SGM790A/C)

    • 雙通道直接狀態輸出(SGM790B)

    • 160ms檢測周期

    • 采用綠色UTDFN-1.2×1.2-6L封裝

    • 可在-40℃~+85℃的環境溫度范圍內工作

      極簡方案

          圖2顯示了當負載處于連接或斷開狀態時,SGM790B是如何在沒有主機打開或關閉(啟用/禁用)電源的應用中工作的。如果有負載連接到任一檢測端口(SNS1或SNS2),就會主動開啟電源。

      圖2 SGM790B通過FLG1和FLG2實現對電源的自主控制C:\Users\ritao\Desktop\新建文件夾 (6)\2.png

            與其他方案相比,SGM790系列只需極少的幾個外部組件就能完成負載檢測電路的搭建。在圖2中,鐵氧體磁珠B1和B2要求在無負載電流情況及100MHz高頻時具有合適的阻抗,以便將測試脈沖與常在的母線電容器隔離。耦合電容器C1和C2則可以在100nF到1μF的范圍內選擇。

           如果負載連接點比較靠近檢測管腳,SGM790就可以很容易地檢測到低至100nF輸入電容的負載的連接和斷開。如果負載連接點遠離SGM790,則需要適當增加負載電容以確保檢測。

       

       

     


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