أصدرت شركة Analog Devices، Inc. منفردة MAX77659-مغو متعددة الإخراج (SIMO) إدارة الطاقة IC (PMIC) المزود بشاحن دعم باك في وضع التبديل مدمج يدعي شحن الأجهزة القابلة للارتداء ، وأجهزة السمع ، وإنترنت الأشياء (IoT) بشكل أسرع وفي مساحة أقل من أي PMIC آخر متوفر اليوم. يستهدف SIMO PMIC الأجهزة الاستهلاكية والأجهزة الطبية القابلة للارتداء ، ويوفر أكثر من أربع ساعات من وقت اللعب مع شحن لمدة عشر دقائق ، مما يوفر شحنًا أسرع أربع مرات مقارنة بالحلول الأخرى ، ويستخدم محثًا واحدًا لتشغيل قضبان متعددة ، مما يساعد على تقليص الإجمالي. حجم الحل.
قال كارثي جوبالان ، المدير التنفيذي لوحدة أعمال Battery Power Solutions ، قبل Covid-19 ، كان الأشخاص الذين يعانون من أمراض مزمنة أو مرضى جدًا أو كبار السن هم الوحيدون الذين يراقبون عناصرهم الحيوية في المنزل. حكمة مدمج ، وهو الآن جزء من الأجهزة التناظرية. "مع Covid-19 ، رأينا نقلة نوعية في عالم العافية مع شراء الأشخاص الأصحاء لهذه الأدوات."
تطبيقات MAX77659 SIMO PMIC. انقر للحصول على صورة أكبر. (المصدر: Analog Devices، Inc.)
وقالت إن الشركات الطبية التقليدية كانت تحاول تقليص عوامل الشكل الخاصة بها ، وتشغيل البطارية ، وجعل الأجهزة أكثر أناقة بينما كانت العلامات التجارية الخاصة بنمط الحياة تحاول إضافة المزيد من مراقبة العلامات الحيوية ، لذلك يجتمع العالمان معًا. "لقد رأينا العلامات التجارية الكبيرة لنمط الحياة تبدأ في الانتقال إلى الفضاء الطبي والأشخاص الطبيين يطلبون نفس حلول الطاقة التي كان يستخدمها أصحاب العلامة التجارية لنمط الحياة."
بالنسبة للمصممين الذين يمكن ارتداؤهم ، تُرجم هذا إلى تحديات تتعلق بالراحة والحاجة إلى عوامل شكل أصغر وأكثر أناقة ، ودقة أعلى للقياسات الدقيقة ، وشحن أسرع ، وعمر بطارية أطول ، وتزايد الطلب على ميزات أكثر تكاملاً.
قال جوبالان إن هذه الأدوات يتم ارتداؤها أحيانًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، لذا فإن عامل الشكل الرفيع والتصميم الأنيق والخفيف يصبحان حاسمين للراحة. "الدقة لا تحتاج إلى تفكير لأننا نقوم بمراقبة العلامات الحيوية ، لذا تصبح القياسات الدقيقة بالغة الأهمية ويطلب المزيد والمزيد من قاعدة عملائنا شحن أكثر من 24 ساعة وتطلب بعض الشركات الطبية ما يصل إلى خمسة أيام ، لذلك كلما طال وقت يصبح عمر البطارية حرجًا للغاية ويمكننا تحقيق ذلك من خلال حل الطاقة عالي الكفاءة الذي نقدمه ".
مثال على تطبيق MAX77659 (المصدر: Analog Devices، Inc.)
بالإضافة إلى توفير شحن أسرع ، ورد أن SIMO PMIC الجديدة المدمجة تقلل فاتورة المواد (BOM) بنسبة 60 بالمائة وتقليص الحجم الإجمالي للحل بنسبة 50 بالمائة. من خلال تحرير اللوحة ، يمكن لمصممي العقارات حزم أجهزة استشعار و / أو ذاكرة إضافية بالإضافة إلى إضافة ميزات جديدة مثل تتبع الموقع واستشعار العلامات الحيوية.
الحل التقليدي (انظر الشكل أدناه على اليسار) له قدرة إستشعار محدودة ووحدة معالجة مركزية أساسية للغاية ، لكن أنماط الحياة والعلامات التجارية الطبية تطلب حزم المزيد والمزيد من أجهزة الاستشعار مثل BioZ و PPG مدخل بطاقة الذاكرة : نعم قال جوبالان ، وهذا لا يتوقف عند هذا الحد.
يتطلع المصممون أيضًا إلى إضافة تتبع الموقع (GPS) ، والتأثيرات اللمسية ، ومعالجة الذكاء الاصطناعي لأنه يتم إنشاء الكثير من البيانات ، كما قالت ، "ومع ذلك ، فإن وحدة المعالجة المركزية التقليدية لا تقطعها ومعالج الذكاء الاصطناعي أكثر جوعًا للطاقة ، و أين تضغط في حل إدارة الطاقة؟
"لقد طورنا بنية SIMO فريدة جدًا بالقدر المناسب من التكامل مثل الشاحن ، وتمكنا من تقليص بنية الطاقة بالكامل إلى النصف ، لذلك يمكن تجميع كل هذه المستشعرات الإضافية (انظر الشكل أدناه على اليمين) في نفس عامل الشكل المضغوط ، "قالت.
يتيح SIMO PMIC المزيد من الميزات المتكاملة. انقر للحصول على صورة أكبر. (المصدر: Analog Devices، Inc.)
تكامل أعلى
يدمج MAX77659 SIMO PMIC شاحنًا يعمل بنظام التشغيل باك-بوست وثلاثة منظمات دعم باك قابلة للبرمجة بشكل مستقل والتي تشترك جميعها في محث واحد لتقليل الحجم الإجمالي للحل ، وذلك بفضل بنية SIMO.
"بشكل عام ، سيكون لدى IC لإدارة الطاقة النموذجية عدة الجهد االكهربى القضبان - تصعيد مستويات الجهد لأعلى / لأسفل ، لذلك عندما يكون لديك ثلاثة قضبان جهد أو تبديل ، فأنت بحاجة إلى ثلاثة محاثات منفصلة ، وهذه المحاثات ضخمة للغاية ". "مع MAX77659 ، تتطلب القضبان الثلاثة محثًا واحدًا فقط ، مما يوفر مساحة إضافية."
قال جوبالان إن PMIC ليس فقط الأصغر ، بل إنه يمتلك أيضًا أدنى معدل Iq [تيار هادئ] في الصناعة ، مما يعني عمر بطارية أطول بنسبة 20٪.
تعمل المنظمين الثلاثة على إطالة عمر البطارية من خلال التشغيل بكفاءة بنسبة 91 في المائة أثناء ظروف الحمل المعتدلة إلى الثقيلة بينما تستهلك فقط 5 ميكرو أمبير من التيار الهادئ أثناء ظروف الحمل الخفيف. يتضمن أيضًا LDO مع PSRR عالي للتطبيقات الحساسة.
بالإضافة إلى ذلك ، يدعم PMIC التحكم الذاتي في الإرتفاع ، مما يقلل من تبديد الحرارة عن طريق تقليل انخفاض الجهد مع توفير مساحة كافية لتنظيم تيار الشحن. يعمل الشحن السريع مع التحكم المستقل في الارتفاع معًا على تحسين عمر البطارية.
قال جوبالان إن هذا يترجم إلى أربع ساعات من اللعب مع نافذة شحن مدتها عشر دقائق فقط ، مقارنة بشاحن خطي مع ساعة ونصف من وقت اللعب مع شحن لمدة 10 دقائق.
قضية أخرى هي الحرارة. "عندما تدفع شاحنًا خطيًا للانتقال إلى الشحن السريع ، يتسبب ذلك في ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 25 درجة مئوية ووجود بقعة ساخنة. تقدم بعض البلدان مثل اليابان ، التي لديها معيار JEITA [للشحن الآمن لبطاريات الليثيوم أيون] ، إرشادات لذلك إذا تجاوزت درجة الحرارة مستوى معينًا ، فإن معدل الشحن يبطئ لتبريد الأجهزة. ولكن الآن بعد أن أصبح الشحن السريع بطيئًا جدًا ويستغرق الشحن وقتًا أطول ". "مع الحل الذي نقدمه ، لا تحصل فقط على شحن أسرع 4 مرات ، بل إنه رائع جدًا مع ارتفاع درجة الحرارة بحد أقصى 5 درجات."
يوفر شاحن SIMO شحنًا أسرع 4 مرات مع ارتفاع درجة الحرارة 5 درجات مئوية فقط. انقر للحصول على صورة أكبر. (المصدر: Analog Devices، Inc.)
قال جوبالان: "ستستمر الرعاية الصحية الشخصية في النمو وهذا السوق ينفجر أكثر فأكثر مع هذه الأدوات التي تعمل بالبطاريات". "ما زلنا نرى هذا الاتجاه المتمثل في المزيد والمزيد من أجهزة الاستشعار ، والإدارة الحرارية ، وتتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، ومعالجة الذكاء الاصطناعي ؛ يتم تجميع كل ذلك في هذه الأدوات الصغيرة ".
يتوفر الطراز MAX77659 الآن في حزمة WLP ذات 30 نتوء 2.55 × 2.37 × 0.5 مم. تتوفر أيضًا مجموعة تقييم ، MAX77659EVKIT.
حول الأجهزة التناظريةInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products