TWS耳机凭借蓝牙，降噪，佩戴方便等多重优势，近年来市场需求快速增长，据我爱音频网和Canalys的数据，2021年TWS耳机出货量接近3亿台，已占到智能耳机出货量的60%。据Canalys 最新数据，2022年第一季度，全球真无线耳机(TWS)市场同比增长17%，达到6820万部。
苹果仍然稳居全球第一，但市场份额已明显下降，小米 、三星等品牌性价比优势逐渐显现，消费者品牌选择更加多样化，市场集中度有所下降，产品平均售价也在持续下降，市场竞争愈发激烈。这主要是因为经过几年的发展和生产技术的进步，TWS耳机的功能方面逐渐同质化，在产品功能和用户体验接近的情况下，用户更看重的是产品的价格。产品的差异化和用户体验的提升是产品维持高溢价的关键因素。产品差异化方面除了音质和降噪的提升，佩戴舒适性， AI 功能和医疗健康功能的加入外，耳机佩戴检测，模式切换和音量调节方便性，续航时间，快速充电方面也是提升用户体验的关键环节。
泰矽微是一家专注于高性能专用MCU芯片，打造平台型MCU芯片的设计公司。泰矽微在2021已经发布的耳机入耳和压力检测SOC TCAE21的基础上，于近日针对于TWS耳机市场又发布了一款中高端充电盒SoC——泰矽微TCPT22，集成MCU、电源管理、电量计，通讯，入盒出盒检测等丰富的功能，也可以支持固件OTA，单芯片解决高端TWS耳机充电仓所有需求，为客户实现产品差异化，提升用户体验提供支持。
充电盒作为TWS耳机的重要组成部分，除了实现便捷的收纳之外，还承担了多项功能。包括了为耳机充电和提供额外的续航时间，出入仓检测实现开盖即连，以及电量显示等。这些功能应用在充电盒内部则需要相应的元器件支持，如锂电池充电管理、电源管理芯片、霍尔元件、MCU等。
随着TWS耳机产品销量的快速提升，为了能够实现更稳定的性能、搭载更多的功能应用，以及解决疫情影响导致供应链短缺的问题，TWS耳机充电盒单芯片解决方案成为了主流趋势，集成了丰富功能应用的充电盒SoC，成为了许多品牌厂商的主要选择。下面就让我们来详细了解一下泰矽微推出的这款ALL-IN-ONE解决方案吧~
一、泰矽微发布TCPT22充电盒SoC
上海泰矽微电子有限公司成立于2019年，是一家中国领先的高性能专用MCU芯片供应商，专注于物联网应用相关的各类芯片的研发。公司聚集了一批顶尖的半导体专家，致力于发展成为平台型芯片企业。
泰矽微团队具有各类系统级复杂芯片的研发能力，所开发的芯片累计出货达数十亿颗。目前已在信号链、电源及射频等方向积累了大量的MCU芯片方案，可覆盖消费类，工控及汽车等应用领域。
泰矽微TCPT22充电盒SoC是一款ALL-IN-ONE解决方案，内置升压和降压电路，与耳机接口、通信及交互检测电路，MCU及周边电路。电池盒电池充电可达4C~6C电流，耳机充电两路分别控制，每路可达10C电流，独立电源控制，功率电路可以由软件控制开启或关断。集成耳机出入盒检测功能，支持运输模式，及多种低功耗模式，支持系统硬复位。
TCPT22采用Arm® Cortex®-M0 内核，具有64K SRAM 4KB Retention RAM大容量存储器，内置高精度时钟，8路LED驱动和呼吸灯控制；片上配置2个ADC，实现电流/电压/温度测量功能；采用TinyGauge算法，实现精准的电量估计。采用WLCSP72 3.63mm×3.94mm封装，工作温度-40~85℃。
二、泰矽微TCPT22充电盒SoC芯片详细特点
泰矽微TCPT22充电盒SoC具有输入路径管理、耳机充电、充电盒电池充放电、电池电量计量、L/R 耳机接口独立控制、LED驱动、呼吸灯控制、系统硬复位、结温检测、运输模式、OTA固件升级等丰富的功能应用。并采用Tinywork外设联动机制，支持IDLE，SLEEP，SLEEPWALK，DEEPSLEEP和SHIP多种低功耗模式。
MCU及周边电路方面
泰矽微TCPT22内置32位 ARM M0处理器，内置两个差分ADC输入用于电池电量检测，支持4-24MHz时钟晶振，芯片内置温度检测功能，支持外置热敏电阻，具备20个GPIO引脚，内建硬件加密模块，支持SHA256和AES128。
电源输入路径管理
1、VIN连接USB接口供电，具备28V耐压，工作电压4.5V到5.5V，输入防反灌；
2、芯片供电当有电源输入时，芯片由外部电源供电，否则由电池供电；
3、外部USB有输入时，支持同时给充电盒电池和耳机电池充电，当输入电源功率受限时可以设定充电仓电池和耳机电池充电的优先级；
4、耳机充电时通过同步整流Buck 降压后给耳机供电，充电效率高，耳机发热量小，温度低。
充电输出
1、两路独立控制的BUCK降压电源输出，每路最大500mA；
2、输出电压3.8V~5.1V多级可调，可实现耳机跟随充电；
3、输出恒流控制，可实现耳机直充（需耳机端配合）；
4、输出电流小于预设门限（耳机饱充）时，则关闭输出；
5、放电电路可以工作在Buck或Boost Buck 模式， 充电仓电池电压可以放电至3V以下，电池能量可以充分利用。
充电盒电池充电管理
1、采用同步整流Buck开关充电方案，芯片内部集成控制器和MOSFET；
2、输入电压典型值5V；
3、最大充电电流2A，充电电流可动态设置，根据电池电压、电池容量和温度等由固件进行调节；
4、恒压充电电压在4.1V~4.45V范围可配置，调节步长50mV；
5、支持JEITA或客户定制化温度标准；
6、电池满充判断，满充电流可设置；
7、锂电池满充之后，若电压下降，可自动进入再次充电。
锂电池保护和电量计
1、电池保护特性：
基于软件的过充、过放、过流、过温保护，保护参数可配置；
进入和退出保护状态的门限参数之间有回差设置，防止反复进入/退出保护状态。
2、电池计量TinyGauge算法：
集成高精度电池电压和电流检测模拟前端；
两路24位高精度ADC；
可实现高精度电量计算法，电量误差 < 2%。
充电仓与耳机接口
1、两路独立接口，支持双侧耳机同时充电；
2、左右耳机可以相同电压或不同电压充电；
3、多功能分时复用，兼具充电、通信、发送耳机复位信号和耳机入盒检测功能；
4、耳机与充电仓之间采用单线UART通信，最高支持1MHz波特率；
5、专用的阻抗检测电路，实现耳机出入盒检测；
6、支持2触点接口，或者3触点接口。
设计支持和工具
在设计支持和工具方面，泰矽微可为客户提供全方位的用于评估、测试、生产的软硬件平台，涵盖芯片评估、垂直方案、生产以及仿真调试下载工具等，能够提供一站式服务。
开发软件EVK评估图形界面，支持输入过压欠压保护点设置，电池充电电流、电压设置，预充电压电流设置、快充电流设置，温度检测阈值。升压输出电压设置，输出电流限制等参数，以及耳机充电参数配置和通讯参数配置，功能详尽。
三、我爱音频网总结
TWS耳机是目前消费电子市场增速最快的产品之一，但经过几年的快速发展，市场得到了大量普及，整体增速开始回归平缓，行业逐渐朝向稳态发展。因此，无论是品牌终端产品，还是供应链厂商，为了保障出货量，均开始寻求新的方案，以提升产品的差异性，提高生产效率，实现更优的性能表现。
泰矽微作为一家专注于高性能专用MCU芯片的厂商，应对TWS耳机市场需求，推出TCPT22 ALL-IN-ONE解决方案，集成丰富的功能应用，单芯片解决TWS耳机充电仓所有需求；充电盒电池充电可达4C~6C电流，耳机充电两路分别控制，每路可达10C电流，提供了高效率充电，快速恢复能量，可以实现产品差异化并提升TWS耳机的终端用户体验。
同时，泰矽微TCPT22还具有低功耗的特性，采用Tinywork技术， 外设联动机制，支持多种低功耗模式，以MCU低参与度来节省功耗，提升产品的整体续航表现。高集成度，高效率充放电，低功耗特性，使TCPT22能够提供更加灵活的设计方案，更加高效的采购和生产，且满足了用户当下对于TWS耳机充电盒的需求。
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