חברת Analog Devices, Inc. פרסמה את יחידת ה- MAX77659 שלהמשרן ניהול חשמל מרובה פלט (SIMO) IC (PMIC) עם מטען משולב של מצב מתג באגים המתיימר להטעין מכשירים לבישים, ניתנים לאינטרנט של דברים (IoT) מהר יותר ובפחות מקום מכל PMIC אחר הקיים כיום. SIMO PMIC מיועד למכשירים לבישים לצרכן ולרפואה, ומספק יותר מארבע שעות זמן משחק עם טעינה של עשר דקות, ומספק טעינה מהירה פי ארבעה בהשוואה לפתרונות אחרים, ומשתמש במשרן יחיד להפעלת מספר מסילות, ועוזר לצמצם את הסכום הכולל גודל הפתרון.
לפני קוביד -19, אנשים הסובלים ממצבים כרוניים או שהיו חולים מאוד או מבוגרים היו היחידים שעקבו אחר החיוניות שלהם בבית, אמר קארתי גופלן, מנכ"ל היחידה העסקית פתרונות סוללה. אמרה משולב, כיום חלק ממכשירים אנלוגיים. "עם קוביד -19, ראינו שינוי פרדיגמה בעולם הבריאות עם אנשים בריאים שקונים את הגאדג'טים האלה."
יישומי MAX77659 SIMO PMIC. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: Analog Devices, Inc.)
חברות רפואיות מסורתיות ניסו לצמצם את גורמי הצורה שלהן, להפעיל את הסוללה ולהפוך את המכשירים לאופנתיים יותר בעוד מותגי הלייף סטייל ניסו להוסיף ניטור של סימנים חיוניים יותר, כך ששני העולמות מתאחדים, אמרה. "ראינו את מותגי הלייף סטייל הגדולים מתחילים להיכנס למרחב הרפואי ואת אנשי הרפואה מבקשים את אותם פתרונות כוח שהשתמשו בהם מותגי הלייף סטייל".
עבור מעצבים לבישים הדבר מתורגם לאתגרים סביב הנוחות והצורך בגורמי צורה קטנים יותר ויפים יותר, דיוק גבוה יותר למדידות דיוק, טעינה מהירה יותר, חיי סוללה ארוכים יותר ודרישה גוברת לתכונות משולבות יותר.
גאדג'טים אלה נלבשים לפעמים 24/7 ולכן גורם צורה דק ועיצוב מלוטש וקליל הופכים קריטיים לנוחות, אמר גופלן. "הדיוק אינו מובן מאליו מכיוון שאנו מבצעים ניטור סימנים חיוניים כך שמדידות דיוק הופכות לקריטיות ביותר ויותר ויותר מבסיס הלקוחות שלנו מבקש תשלום מעל 24 שעות וחלק מחברות הרפואה מבקשות עד חמישה ימים, כך שככל שיותר זמן חיי הסוללה הופכים קריטיים מאוד ואנו מסוגלים לפגוע בכך בעזרת פתרון ההספק היעיל שלנו ".
דוגמא ליישום MAX77659 (מקור: Analog Devices, Inc.)
בנוסף לספק טעינה מהירה יותר, דיווחו על SIMO PMIC המשולב החדש שיפחית את שטר החומרים (BOM) ב -60 % ויצמצם את גודל הפתרון ב -50 %. על ידי שחרור הלוח מעצבי נדל"ן יכולים לארוז חיישנים נוספים ו/או זיכרון וכן להוסיף תכונות חדשות כגון מעקב אחר מיקום וחישת סימנים חיוניים.
פתרון מסורתי (ראו איור להלן משמאל) בעל חישה מוגבלת ומעבד בסיסי ביותר, אך מותגי סגנון חיים ורפואה מבקשים לארוז עוד ועוד חיישנים כמו ה- BioZ ו- PPG חיישןוזה לא עוצר שם, אמר גופלן.
מעצבים מחפשים גם להוסיף מעקב אחר מיקום (GPS), האפטיקה ועיבוד AI כיוון שנוצרים הרבה נתונים, לדבריה, "המעבד המסורתי לא חותך אותו ומעבד ה- AI רעב יותר בחשמל, ו היכן אתה סוחט את הפתרון לניהול חשמל?
"פיתחנו ארכיטקטורת SIMO ייחודית מאוד עם האינטגרציה הנכונה כמו המטען, והצלחנו לכווץ את כל ארכיטקטורת הכוח לשניים, כך שניתן לארוז את כל החיישנים הנוספים האלה (ראו איור להלן מימין) לאותו אחד גורם צורה קומפקטי ", אמרה.
SIMO PMIC מאפשר תכונות משולבות יותר. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: Analog Devices, Inc.)
אינטגרציה גבוהה יותר
ה- MAX77659 SIMO PMIC משלב מטען להגברת בוק-מצב עם שלושה מתגים ושלושה ווסתים לתכנות עצמית הניתנים לתכנות שכולם חולקים משרן יחיד כדי למזער את גודל הפתרון הכולל, הודות לארכיטקטורת SIMO.
"באופן כללי, IC אופייני לניהול צריכת חשמל יהיה מרובה מתח מסילות - הגברת/הורדת רמות המתח, כך שכאשר יש לך שלושה מסילות מתח או החלפת מסלולים, אתה צריך שלושה משרנים נפרדים, ומשרנים אלה הם מגושמים במיוחד ", אמרה. "עם ה- MAX77659, שלוש המסילות דורשות רק משרן אחד, שפינה מקום נוסף."
ה- PMIC הוא לא רק הקטן ביותר, ויש לו גם את ה- IQ הנמוך ביותר בתעשייה, כלומר חיי סוללה ארוכים ב -20%, אמר גופלן.
שלושת הרגולטורים מאריכים את חיי הסוללה בכך שהם פועלים ביעילות של 91 אחוזים בתנאי עומס בינוני עד כבד תוך צריכת זרם שקט של 5 מיקרון א 'בתנאי עומס קל. הוא כולל גם LDO עם PSRR גבוה ליישומים רגישים.
בנוסף, ה- PMIC תומך בבקרת מרווח גחון אוטונומית, המפחיתה את פיזור החום על ידי צמצום ירידת המתח תוך מתן מספיק מרווח ראש לוויסות זרם הטעינה. יחד, הטעינה המהירה עם בקרת מרווח אוטונומית משפרת את חיי הסוללה.
זה מתורגם לארבע שעות זמן משחק עם חלון טעינה של עשר דקות בלבד, בהשוואה למטען לינארי עם שעה וחצי של זמן משחק עם טעינה של 10 דקות, אמר גופלן.
סוגיה נוספת היא החום. "כאשר אתה לוחץ על מטען לינארי להיכנס לטעינה מהירה, זה גורם לעליית טמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס ולנקודה חמה. מדינות מסוימות כמו יפן, בעלות תקן JEITA [לטעינה בטוחה של סוללות ליתיום-יון], מספקות הנחיות כך שאם הטמפרטורה חורגת מרמה מסוימת, קצב הטעינה יאט כדי לקרר את המכשירים. אבל עכשיו הטעינה המהירה הופכת לטעינה מאוד איטית ולוקח יותר זמן לטעינה ", אמרה. "עם הפתרון שלנו לא רק שאתה מקבל טעינה מהירה יותר פי 4, הוא מגניב מאוד עם עליית טמפרטורה מרבית של 5 מעלות."
מטען SIMO מספק טעינה מהירה פי 4 עם עלייה בטמפרטורה של 5 מעלות צלזיוס בלבד. לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: Analog Devices, Inc.)
"שירותי בריאות מותאמים אישית ימשיכו לצמוח ושוק זה מתפוצץ עם יותר ויותר מהגאדג'טים המונעים על סוללות", אמר גופלן. "אנו ממשיכים לראות את המגמה הזו של עוד ועוד חיישנים, ניהול תרמי, מעקב GPS ועיבוד AI; כולם נדבקים בגאדג'טים הקטנטנים האלה. "
ה- MAX77659 זמין כעת באריזת WLP של 30 × 2.55 × 2.37 מ"מ עם 0.5 גבולות. קיימת גם ערכת הערכה, MAX77659EVKIT.
אודות Analog DevicesInc.Maxim IntegratedMaxim מוצרים משולבים