Analog Devices, Inc. a sorti son MAX77659 single-Inducteur gestion de l'alimentation à sorties multiples (SIMO) IC (PMIC) avec un chargeur buck-boost à mode de commutation intégré qui prétend charger les appareils portables, audibles et Internet des objets (IoT) plus rapidement et dans moins d'espace que tout autre PMIC disponible aujourd'hui. Destiné aux appareils portables grand public et médicaux, le SIMO PMIC offre plus de quatre heures de temps de jeu avec une charge de dix minutes, offrant une charge quatre fois plus rapide que d'autres solutions, et utilise un seul inducteur pour alimenter plusieurs rails, aidant à réduire le total taille de la solution.
Avant Covid-19, les personnes atteintes de maladies chroniques ou très malades ou âgées étaient les seules à surveiller leurs signes vitaux à domicile, a déclaré Karthi Gopalan, directeur exécutif de la division Battery Power Solutions, maximum Intégré, fait maintenant partie d'Analog Devices. "Avec Covid-19, nous avons assisté à un changement de paradigme dans le monde du bien-être avec des personnes en bonne santé achetant ces gadgets."
MAX77659 Applications SIMO PMIC. Cliquer pour agrandir l'image. (Source : Appareils analogiques, Inc.)
Les sociétés médicales traditionnelles essayaient de réduire leurs facteurs de forme, d'utiliser des piles et de rendre les appareils plus élégants tandis que les marques de style de vie essayaient d'ajouter une surveillance des signes vitaux, de sorte que les deux mondes se rejoignent, a-t-elle déclaré. « Nous avons vu les grandes marques de style de vie commencer à s'implanter dans l'espace médical et les médecins demander les mêmes solutions énergétiques que les personnes des marques de style de vie utilisaient. »
Pour les concepteurs de vêtements, cela s'est traduit par des défis en matière de confort et de besoin de facteurs de forme plus petits et plus élégants, d'une plus grande précision pour les mesures de précision, d'une charge plus rapide, d'une durée de vie de la batterie plus longue et d'une demande croissante de fonctionnalités plus intégrées.
Ces gadgets sont parfois portés 24 heures sur 7, 24 jours sur XNUMX, de sorte qu'un facteur de forme mince et un design élégant et léger deviennent essentiels pour le confort, a déclaré Gopalan. « La précision est une évidence, car nous effectuons une surveillance des signes vitaux, de sorte que les mesures de précision deviennent très critiques et que de plus en plus de notre clientèle demande plus de XNUMX heures de charge et certaines sociétés médicales demandent jusqu'à cinq jours. la durée de vie de la batterie devient très critique et nous sommes en mesure d'atteindre cet objectif avec notre solution d'alimentation plus efficace.
Exemple d'application MAX77659 (Source : Analog Devices, Inc.)
En plus de fournir une charge plus rapide, le nouveau SIMO PMIC intégré réduirait la nomenclature (BOM) de 60 % et la taille totale de la solution de 50 %. En libérant la carte, les concepteurs immobiliers peuvent intégrer des capteurs et/ou de la mémoire supplémentaires, ainsi qu'ajouter de nouvelles fonctionnalités telles que le suivi de la localisation et la détection des signes vitaux.
Une solution traditionnelle (voir figure ci-dessous à gauche) a une détection limitée et un processeur très basique, mais les marques lifestyle et médicales demandent d'emballer de plus en plus de capteurs comme le BioZ et le PPG capteur, et cela ne s'arrête pas là, a déclaré Gopalan.
Les concepteurs cherchent également à ajouter le suivi de la localisation (GPS), l'haptique et le traitement de l'IA, car de nombreuses données sont générées, a-t-elle toutefois déclaré, "le processeur traditionnel ne le coupe pas et le processeur AI est plus gourmand en énergie, et où placez-vous la solution de gestion de l'alimentation ?
« Nous avons développé une architecture SIMO très unique avec la bonne quantité d'intégration comme le chargeur, et nous avons pu réduire de moitié l'ensemble de l'architecture d'alimentation, de sorte que tous ces capteurs supplémentaires (voir la figure ci-dessous à droite) peuvent être regroupés dans le même facteur de forme compact », a-t-elle déclaré.
SIMO PMIC permet des fonctionnalités plus intégrées. Cliquer pour agrandir l'image. (Source : Appareils analogiques, Inc.)
Intégration supérieure
Le MAX77659 SIMO PMIC intègre un chargeur buck-boost à découpage et trois régulateurs buck-boost programmables indépendamment qui partagent tous un seul inducteur pour minimiser la taille totale de la solution, grâce à l'architecture SIMO.
« En général, un circuit intégré de gestion de l'alimentation typique aura plusieurs Tension rails - augmenter / diminuer les niveaux de tension, donc lorsque vous avez trois rails de tension ou de commutation, vous avez besoin de trois inducteurs séparés, et ces inducteurs sont très volumineux », a-t-elle déclaré. « Avec le MAX77659, les trois rails ne nécessitent qu'un seul inducteur, ce qui libère de l'espace supplémentaire.
Le PMIC n'est pas seulement le plus petit, il a également le plus faible Iq [courant de repos] de l'industrie, ce qui signifie une durée de vie de la batterie 20 % plus longue, a déclaré Gopalan.
Les trois régulateurs prolongent la durée de vie de la batterie en fonctionnant à 91 % d'efficacité dans des conditions de charge modérée à élevée tout en ne consommant que 5 µA de courant de repos dans des conditions de charge légère. Il comprend également un LDO avec un PSRR élevé pour les applications sensibles.
De plus, le PMIC prend en charge le contrôle autonome de la marge, ce qui réduit la dissipation de chaleur en minimisant la chute de tension tout en offrant suffisamment de marge pour réguler le courant de charge. Ensemble, la charge rapide avec contrôle autonome de la marge améliore la durée de vie de la batterie.
Cela se traduit par quatre heures de lecture avec seulement une fenêtre de charge de dix minutes, par rapport à un chargeur linéaire avec une heure et demie de lecture avec une charge de 10 minutes, a déclaré Gopalan.
Un autre problème est la chaleur. « Lorsque vous poussez un chargeur linéaire pour passer en charge rapide, cela provoque une élévation de température de 25 °C et un point chaud. Certains pays comme le Japon, qui a la norme JEITA [pour une charge sûre des batteries lithium-ion], fournissent des directives donc si la température dépasse un certain niveau, le taux de charge ralentit pour refroidir les appareils. Mais maintenant, la charge rapide devient une charge très lente et la charge prend plus de temps », a-t-elle déclaré. "Avec notre solution, non seulement vous obtenez une charge 4 fois plus rapide, mais c'est aussi très cool avec une élévation de température maximale de 5°."
Le chargeur SIMO offre une charge 4 fois plus rapide avec une augmentation de température de seulement 5 °C. Cliquer pour agrandir l'image. (Source : Appareils analogiques, Inc.)
"Les soins de santé personnalisés continueront de croître et ce marché explose avec de plus en plus de ces gadgets alimentés par batterie", a déclaré Gopalan. « Nous continuons de voir cette tendance de plus en plus de capteurs, de gestion thermique, de suivi GPS et de traitement de l'IA ; tout est emballé dans ces minuscules gadgets.
Le MAX77659 est désormais disponible dans un boîtier WLP de 30 × 2.55 × 2.37 mm à 0.5 bosses. Un kit d'évaluation, le MAX77659EVKIT, est également disponible.
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