Analog Devices, Inc. telah merilis single MAX77659-nya.Induktor beberapa output (SIMO) manajemen daya IC (PMIC) dengan pengisi daya buck-boost switch-mode terintegrasi yang mengklaim dapat mengisi daya perangkat yang dapat dikenakan, dapat didengar, dan internet of things (IoT) lebih cepat dan dalam ruang yang lebih sedikit daripada PMIC lain yang tersedia saat ini. Ditujukan untuk perangkat konsumen dan perangkat medis yang dapat dipakai, SIMO PMIC memberikan waktu bermain lebih dari empat jam dengan pengisian daya sepuluh menit, memberikan pengisian daya empat kali lebih cepat dibandingkan dengan solusi lain, dan menggunakan induktor tunggal untuk memberi daya pada beberapa rel, membantu mengecilkan total ukuran solusi.
Sebelum Covid-19, orang-orang dengan kondisi kronis atau yang sangat sakit atau lanjut usia adalah satu-satunya yang memantau alat vital mereka di rumah, kata Karthi Gopalan, direktur eksekutif, Unit Bisnis Solusi Daya Baterai, pepatah Terintegrasi, sekarang bagian dari Perangkat Analog. “Dengan Covid-19, kami melihat pergeseran paradigma di dunia kesehatan dengan orang sehat membeli gadget ini.”
MAX77659 aplikasi SIMO PMIC. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
Perusahaan medis tradisional mencoba mengecilkan faktor bentuk mereka, menggunakan baterai, dan membuat perangkat lebih bergaya sementara merek gaya hidup mencoba menambahkan lebih banyak pemantauan tanda vital, sehingga kedua dunia bersatu, katanya. “Kami melihat merek gaya hidup besar mulai bergerak ke ruang medis dan orang-orang medis meminta solusi kekuatan yang sama dengan yang digunakan orang-orang merek gaya hidup.”
Untuk desainer yang dapat dikenakan, ini diterjemahkan ke dalam tantangan seputar kenyamanan dan kebutuhan akan faktor bentuk yang lebih kecil dan lebih ramping, akurasi yang lebih tinggi untuk pengukuran presisi, pengisian daya yang lebih cepat, masa pakai baterai yang lebih lama, dan permintaan yang meningkat untuk fitur yang lebih terintegrasi.
Gadget ini terkadang dipakai 24/7 sehingga faktor bentuk yang tipis dan desain yang ramping dan ringan menjadi penting untuk kenyamanan, kata Gopalan. “Akurasi tidak perlu dipikirkan lagi karena kami melakukan pemantauan tanda vital sehingga pengukuran presisi menjadi sangat penting dan semakin banyak basis pelanggan kami meminta biaya lebih dari 24 jam dan beberapa perusahaan medis meminta hingga lima hari, jadi semakin lama masa pakai baterai menjadi sangat penting dan kami dapat mencapainya dengan solusi daya efisiensi kami yang lebih tinggi.”
Contoh aplikasi MAX77659 (Sumber: Analog Devices, Inc.)
Selain memberikan pengisian daya yang lebih cepat, SIMO PMIC terintegrasi yang baru dilaporkan mengurangi tagihan bahan (BOM) hingga 60 persen dan mengecilkan ukuran solusi total hingga 50 persen. Dengan membebaskan papan, desainer real estat dapat mengemas sensor dan/atau memori tambahan serta menambahkan fitur baru seperti pelacakan lokasi dan penginderaan tanda vital.
Solusi tradisional (lihat gambar di bawah di sebelah kiri) memiliki penginderaan terbatas dan CPU yang sangat mendasar, tetapi merek gaya hidup dan medis meminta untuk mengemas lebih banyak sensor seperti BioZ dan PPG Sensor, dan itu tidak berhenti di situ, kata Gopalan.
Desainer juga ingin menambahkan pelacakan lokasi (GPS), haptics, dan pemrosesan AI karena banyak data yang dihasilkan, katanya, namun, “CPU tradisional tidak memotongnya dan prosesor AI lebih haus daya, dan di mana Anda memeras solusi manajemen daya?
“Kami mengembangkan arsitektur SIMO yang sangat unik dengan jumlah integrasi yang tepat seperti pengisi daya, dan kami dapat mengecilkan seluruh arsitektur daya menjadi dua, sehingga semua sensor tambahan ini (lihat gambar di bawah di sebelah kanan) dapat dikemas ke dalam yang sama. faktor bentuk yang kompak, ”katanya.
SIMO PMIC memungkinkan fitur yang lebih terintegrasi. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
Integrasi yang lebih tinggi
MAX77659 SIMO PMIC mengintegrasikan pengisi daya buck-boost switch-mode dan tiga regulator buck-boost yang dapat diprogram secara independen yang semuanya berbagi satu induktor untuk meminimalkan ukuran solusi total, yang berkat arsitektur SIMO.
“Umumnya, IC manajemen daya tipikal akan memiliki banyak tegangan rel – menaikkan/menurunkan level tegangan, jadi ketika Anda memiliki tiga rel tegangan atau switching, Anda memerlukan tiga induktor terpisah, dan induktor ini sangat besar,” katanya. “Dengan MAX77659, tiga rel hanya membutuhkan satu induktor, yang membebaskan ruang ekstra.”
PMIC tidak hanya yang terkecil tetapi juga memiliki Iq [arus diam] terendah di industri, yang berarti masa pakai baterai 20% lebih lama, kata Gopalan.
Ketiga regulator memperpanjang masa pakai baterai dengan beroperasi pada efisiensi 91 persen selama kondisi beban sedang hingga berat sementara hanya mengonsumsi 5 A arus diam selama kondisi beban ringan. Ini juga mencakup LDO dengan PSRR tinggi untuk aplikasi sensitif.
Selain itu, PMIC mendukung kontrol ruang kepala otonom, yang mengurangi pembuangan panas dengan meminimalkan penurunan tegangan sambil menyediakan ruang kepala yang cukup untuk mengatur arus pengisian daya. Bersama-sama, pengisian cepat dengan kontrol ruang kepala otonom meningkatkan masa pakai baterai.
Ini berarti empat jam waktu bermain hanya dengan sepuluh menit pengisian daya, dibandingkan dengan pengisi daya linier dengan satu setengah jam waktu bermain dengan pengisian daya 10 menit, kata Gopalan.
Masalah lainnya adalah panas. “Ketika Anda mendorong pengisi daya linier untuk masuk ke pengisian cepat, itu menyebabkan kenaikan suhu 25 ° C dan hot spot. Negara-negara tertentu seperti Jepang, yang memiliki standar JEITA [untuk pengisian baterai lithium-ion yang aman], memberikan panduan sehingga jika suhu melampaui tingkat tertentu, laju pengisian melambat untuk mendinginkan perangkat. Tapi sekarang fast charging menjadi sangat lambat dan butuh waktu lebih lama untuk mengisi daya,” katanya. “Dengan solusi kami, Anda tidak hanya mendapatkan pengisian 4x lebih cepat, tetapi juga sangat keren dengan kenaikan suhu maksimum 5 °.”
Pengisi daya SIMO menghasilkan pengisian daya 4x lebih cepat hanya dengan kenaikan suhu 5 °C. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
“Perawatan kesehatan yang dipersonalisasi akan terus berkembang dan pasar itu meledak dengan semakin banyak gadget bertenaga baterai ini,” kata Gopalan. “Kami terus melihat tren semakin banyak sensor, manajemen termal, pelacakan GPS, dan pemrosesan AI; semua dikemas ke dalam gadget kecil ini.”
MAX77659 sekarang tersedia dalam paket WLP 30-bump 2.55 × 2.37 × 0.5- mm. Kit evaluasi, MAX77659EVKIT, juga tersedia.
tentang Analog DevicesInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products