Nordic . erweitert sein Produktportfolio für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot Halbleiter hat sein erstes Power-Management auf den Markt gebracht IC (PMIC). Der nPM1100 PMIC kombiniert einen USB-kompatiblen Eingang Regler mit Überspannungsschutz, einem 400-mA-Batterieladegerät und 150-mA-DC/DC-Abwärtswandler (Buck) Spannung Regler in einem 2.075 × 2.075 mm Wafer Level Chip Scale Package (WLCSP).
Die Power-Management-IC-Lösung benötigt nur 23 mm2 Leiterplattenfläche, einschließlich passiver Komponenten (auf 27 mm2 bei Leistungsoptimierung), was weniger ist als bei vergleichbaren Wettbewerbsprodukten, sagte Nordic.
„Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE)-Anwendungen, die auf SoCs der Serien nRF52 und nRF53 basieren und wiederaufladbare Li-Ion/Li-Polymer-Akkus verwenden, können das Batterieladegerät des nPM1100 nutzen, um die erste Reglerstufe der SoCs zu umgehen“, sagte Nordic. „Darüber hinaus reduziert die hohe Effizienz des Abwärtsreglers des nPM1100 bei Verwendung in dieser Konfiguration den Gesamtstromverbrauch des Systems, während seine Strombelastbarkeit von 150 mA den für andere Systemkomponenten verfügbaren Strom von etwa 10 mA auf 100 mA erhöht.“
Der nPM1100 verfügt außerdem über einen extrem niedrigen Ruhestrom (IQ) von 700 nA (typ.), der im „Schiffsmodus“ auf 470 nA reduziert werden kann. Der Schiffsmodus deaktiviert auch die Leistungsabgabe, wodurch ein externer Netzschalter überflüssig wird und die Auswirkungen der Batterielebensdauer auf Produkte beim Transport minimal sind, sagte Nordic. Der Betriebstemperaturbereich beträgt -40˚C bis 85˚C.
Der Eingangsregler nPM1100 bezieht seine Energie entweder von einem 4.1 V bis 6.6 V USB-Eingang oder von einem 2.3 V bis 4.35 V angeschlossenen Batterieeingang und kann eine ungeregelte Spannung von 3.0 V bis 5.5 V an die Anwendung mit bis zu 500 mA Ausgang liefern Strom. Das PMIC unterstützt die Erkennung von USB Standard Downstream Port (SDP), Charging Downstream Port (CDP) und Dedicated Charger Port (DCP). Der Eingangsregler verfügt über einen Überspannungsschutz für transiente Spannungsspitzen bis 20 V.
Das JEITA-konforme Batterieladegerät des PMIC lädt den Li-Ion/Li-Polymer-Akku mit einem Widerstand- wählbarer Ladestrom von 20 mA bis 400 mA und eine wählbare Abschlussspannung von 4.1 V oder 4.2 V. Das Ladegerät verfügt über einen Batteriethermoschutz und eine automatische Auswahl aus drei Lademodi: Automatische Erhaltungsladung, Konstantstrom und Konstantspannung. Das Ladegerät verfügt außerdem über eine Entladestrombegrenzung.
Der DC/DC-Abwärtsspannungsregler des nPM1100-Bausteins arbeitet mit einem Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent bis zu einem Laststrom von unter 100 µA. Es bezieht seine Energie vom Eingangssystemregler und liefert bis zu 150 mA Strom bei einer wählbaren 1.8, 2.0, 2.7 oder 3.0 V geregelten Ausgangsspannung, sagte Nordic.
Der Regler verfügt über einen sanften Start und einen automatischen Übergang zwischen Hysterese- und Pulsweitenmodulation (PWM)-Modi. Es unterstützt auch einen erzwungenen PWM-Modus, um einen möglichst sauberen Strombetrieb zu gewährleisten, so das Unternehmen.
Der nPM1100 ist in der Serienproduktion verfügbar und Muster sind ab sofort verfügbar. Für weitere Informationen zum neuen PMIC veranstaltet Nordic am 9. Juni 2021 ein Webinar.
Nordic bietet auch ein Evaluierungskit an, um die Fähigkeiten des nPM1100 PMIC mit bestehenden Anwendungen zu testen, ohne dass kundenspezifische Hardware erstellt werden muss. Das Kit enthält Schalter für alle wählbaren Einstellungen, Tasten zum Aufrufen und Verlassen des Schiffsmodus, Anschlüsse für Batterien, USB und Stiftleisten für alle Pins am PMIC.
Nordic nPM100-Evaluierungskit (Bild: Nordic Halbleiter)
Das Evaluierungskit kann über USB über den integrierten Micro-USB-Anschluss, über eine externe DC-Stromversorgung über Stiftleisten oder über Batteriestrom über die Batterieanschlüsse an einem der Stiftleisten mit Strom versorgt werden. Es wurde für die Verwendung mit anderen Nordic Development Kits oder zum Testen der Funktionalität des PMIC mit nicht-nordischen Produkten entwickelt.
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