nordico Semiconduttore ha recentemente annunciato il lancio del suo primo power management IC (PMIC), il "nPM1100". L'nPM1100 combina un ingresso compatibile USB regolatore con protezione da sovratensione, caricabatteria da 400 mA e step-down (“buck”) CC/CC da 150 mA voltaggio regolatore in un pacchetto di scala del chip a livello di wafer da 2.075 x 2.075 mm (WLCSP). Il PMIC garantisce un'alimentazione affidabile e un funzionamento stabile per i Systems-on-Chip (SoC) multiprotocollo delle serie nRF52® e nRF53® di Nordic e massimizza la durata della batteria dell'applicazione. Il prodotto può essere utilizzato anche come PMIC generico per qualsiasi applicazione utilizzando batterie ricaricabili agli ioni di litio o ai polimeri di litio. Il suo fattore di forma estremamente compatto lo rende ideale per dispositivi indossabili avanzati, dispositivi medici connessi e altre applicazioni con vincoli di spazio.
Le applicazioni Bluetooth® Low Energy (Bluetooth LE) basate sui SoC della serie nRF52 e nRF53 e che utilizzano batterie ricaricabili Li-ion/Li-Po possono sfruttare il caricabatterie del nPM1100 per bypassare il primo stadio di regolazione dei SoC. Inoltre, se utilizzato in questa configurazione, l'elevata efficienza del regolatore buck dell'nPM1100 riduce il consumo energetico complessivo del sistema, mentre la capacità di corrente di 150 mA aumenta la corrente disponibile per altri componenti del sistema da circa 10 mA a 100 mA.
L'nPM1100 è dotato di una corrente di riposo (IQ) ultra bassa di 700 nA (tip.) che può essere ulteriormente ridotta a 470 nA in "modalità nave". La modalità nave disabilita anche l'uscita di potenza, eliminando la necessità di un interruttore di alimentazione esterno e garantendo un impatto minimo sulla durata della batteria sui prodotti in transito. La soluzione di gestione dell'alimentazione occupa solo 23 mm2 di area PCB, compresi i componenti passivi (che salgono a 27 mm2 quando ottimizzati per le prestazioni), molto meno rispetto a prodotti concorrenti comparabili.
Il regolatore di ingresso nPM1100 trae la sua alimentazione da un ingresso USB da 4.1 a 6.6 V o da un ingresso della batteria collegata da 2.3 a 4.35 V; può fornire una tensione non regolata da 3.0 a 5.5 V all'applicazione fino a una corrente di uscita di 500 mA. Il PMIC supporta il rilevamento USB Standard Downstream Port (SDP), Charging Downstream Port (CDP) e Dedicated Charger Port (DCP). Il regolatore di ingresso include una protezione da sovratensione per picchi di tensione transitori fino a 20V.
Il caricabatteria conforme a JEITA del PMIC caricherà la batteria Li-ion/Li-Po dell'applicazione con un Resistore-corrente di carica selezionabile da 20 a 400mA e una tensione di terminazione selezionabile di 4.1 o 4.2V. Il caricabatterie include la protezione termica della batteria e la selezione automatica tra tre modalità di ricarica: mantenimento automatico, corrente costante e tensione costante. Il caricabatterie dispone anche di una limitazione della corrente di scarica.
Il regolatore di tensione buck CC/CC altamente efficiente del prodotto funziona con un'efficienza superiore al 90% fino a una corrente di carico inferiore a 100 µA. Prende la sua alimentazione dal regolatore del sistema di ingresso e fornisce fino a 150 mA di corrente a una tensione di uscita regolata selezionabile di 1.8, 2.0, 2.7 o 3.0 V. Il regolatore è dotato di avvio graduale e transizione automatica tra le modalità isteretica e modulazione di larghezza di impulso (PWM). Supporta anche una modalità PWM forzata per garantire il funzionamento più pulito possibile.
L'nPM1100 non richiede software di configurazione per funzionare poiché tutte le impostazioni sono configurabili tramite pin. Il PMIC è compatibile con tutti i dispositivi progettati per funzionare entro le tensioni di uscita e fornire le correnti che il chip può fornire. L'intervallo della temperatura di esercizio del prodotto è compreso tra -40 e 85˚C.
“L'nPM1100 segna l'impegno di Nordic nel creare una linea di prodotti PMIC. Negli ultimi dieci anni, abbiamo reso semplice per il mondo connettere le cose a Internet ed è molto logico aiutare anche gli stessi clienti a caricare le batterie nelle stesse cose e prolungare ulteriormente la durata della batteria", afferma Geir Kjosavik , Product Manager per la gamma PMIC di Nordic. “La piattaforma risultante sfrutta l'esperienza di Nordic nel campo dei bassi consumi combinando soluzioni comprovate la tecnologia blocchi per offrire ancora più modi per risparmiare energia. Stiamo dando il via a tutto questo con un dispositivo che si rivolge alle applicazioni più piccole consentendo la ricarica di batterie di piccole dimensioni e fornendo allo stesso tempo una gestione efficiente dell’energia laddove lo spazio fisico è davvero prezioso”.
L'nPM1100 è in produzione in serie e i campioni sono ora disponibili.