Analog Devices, Inc. telah mengeluarkan single MAX77659-Peraruh pengurusan kuasa pelbagai output (SIMO) IC (PMIC) dengan pengecas buck-boost mod suis bersepadu yang mendakwa untuk mengecas peranti yang boleh dikenakan, alat dengar, dan internet barang (IoT) lebih cepat dan dalam ruang yang lebih sedikit daripada PMIC lain yang tersedia hari ini. Ditujukan untuk peranti yang boleh dipakai pengguna dan perubatan, SIMO PMIC memberikan lebih daripada empat jam waktu bermain dengan caj sepuluh minit, memberikan pengisian empat kali lebih cepat berbanding penyelesaian lain, dan menggunakan induktor tunggal untuk menggerakkan beberapa rel, membantu mengecilkan jumlah keseluruhan ukuran penyelesaian.
Sebelum Covid-19, orang-orang dengan keadaan kronik atau yang sangat sakit atau tua adalah satu-satunya orang yang memantau keadaan mereka di rumah, kata Karthi Gopalan, pengarah eksekutif, Unit Perniagaan Penyelesaian Kuasa Bateri, Maxim Bersepadu, kini menjadi sebahagian daripada Peranti Analog. "Dengan Covid-19, kami melihat perubahan paradigma dalam dunia kesejahteraan dengan orang yang sihat membeli alat ini."
Aplikasi MAX77659 SIMO PMIC. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
Syarikat perubatan tradisional cuba mengecilkan faktor bentuknya, menggunakan bateri, dan menjadikan peranti lebih bergaya sementara jenama gaya hidup cuba menambahkan pemantauan tanda yang lebih penting, sehingga kedua-dua dunia ini bersatu, katanya. "Kami melihat jenama gaya hidup yang besar mulai bergerak ke ruang perubatan dan orang perubatan meminta penyelesaian kuasa yang sama dengan yang digunakan oleh jenama jenama gaya hidup."
Bagi pereka yang boleh dipakai, ini diterjemahkan menjadi cabaran di sekitar keselesaan dan keperluan untuk faktor bentuk yang lebih kecil dan lebih ramping, ketepatan yang lebih tinggi untuk pengukuran ketepatan, pengecasan yang lebih cepat, jangka hayat bateri yang lebih lama, dan permintaan yang semakin meningkat untuk ciri yang lebih bersepadu.
Alat ini kadang-kadang dipakai 24/7 sehingga faktor bentuk yang tipis dan reka bentuk yang ramping dan ringan menjadi penting untuk keselesaan, kata Gopalan. "Ketepatan tidak perlu dipertimbangkan kerana kami melakukan pemantauan tanda penting sehingga pengukuran ketepatan menjadi sangat kritikal dan semakin banyak pangkalan pelanggan kami meminta bayaran lebih dari 24 jam dan beberapa syarikat perubatan meminta sehingga lima hari, jadi semakin lama hayat bateri menjadi sangat kritikal dan kami dapat mengatasinya dengan penyelesaian kuasa kecekapan yang lebih tinggi. "
Contoh aplikasi MAX77659 (Sumber: Analog Devices, Inc.)
Selain memberikan caj yang lebih cepat, SIMO PMIC bersepadu baru dilaporkan dapat mengurangi jumlah bahan (BOM) sebanyak 60 persen dan mengecilkan jumlah ukuran penyelesaian sebanyak 50 persen. Dengan membebaskan papan, pereka harta tanah boleh memuatkan sensor dan / atau memori tambahan serta menambah ciri-ciri baru seperti penjejakan lokasi dan penginderaan tanda vital.
Penyelesaian tradisional (lihat gambar di bawah di sebelah kiri) mempunyai penginderaan terhad dan CPU yang sangat asas, tetapi jenama gaya hidup dan perubatan meminta untuk memasang lebih banyak sensor seperti BioZ dan PPG sensor, dan ia tidak berhenti di situ, kata Gopalan.
Pereka juga ingin menambahkan pelacakan lokasi (GPS), haptik, dan pemprosesan AI kerana banyak data dihasilkan, namun, katanya, "CPU tradisional tidak memotongnya dan pemproses AI lebih haus daya, dan di mana anda menekan penyelesaian pengurusan kuasa?
"Kami mengembangkan seni bina SIMO yang sangat unik dengan jumlah integrasi yang tepat seperti pengecas, dan kami dapat mengecilkan keseluruhan seni bina kuasa menjadi separuh, jadi semua sensor tambahan ini (lihat gambar di bawah di sebelah kanan) dapat dimasukkan ke dalam yang sama faktor bentuk padat, ”katanya.
SIMO PMIC membolehkan ciri yang lebih bersepadu. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
Integrasi yang lebih tinggi
SIMX PM77659 MAXXNUMX mengintegrasikan pengecas buck-boost mod suis dan tiga pengatur buck-boost yang dapat diprogramkan secara bebas yang semuanya berkongsi satu induktor untuk meminimumkan jumlah saiz penyelesaian, berkat seni bina SIMO.
"Secara amnya, IC pengurusan kuasa khas akan mempunyai banyak voltan rel - menaikkan / menurunkan tahap voltan, jadi apabila anda mempunyai tiga rel voltan atau beralih, anda memerlukan tiga induktor yang berasingan, dan induktor ini sangat besar, "katanya. "Dengan MAX77659, ketiga rel hanya memerlukan satu induktor, yang telah membebaskan ruang tambahan."
PMIC bukan hanya terkecil tetapi juga memiliki Iq [arus tenang] terendah dalam industri ini, yang bermaksud jangka hayat bateri 20% lebih lama, kata Gopalan.
Ketiga pengatur tersebut memperpanjang jangka hayat bateri dengan beroperasi pada kecekapan 91 peratus semasa keadaan beban sederhana hingga berat sementara hanya menggunakan 5 µA arus tenang semasa keadaan beban ringan. Ia juga termasuk LDO dengan PSRR tinggi untuk aplikasi sensitif.
Di samping itu, PMIC menyokong kawalan bilik kepala autonomi, yang mengurangkan pelesapan haba dengan meminimumkan penurunan voltan sambil menyediakan ruang kepala yang mencukupi untuk mengatur arus pengecasan. Bersama-sama, pengecasan pantas dengan kawalan bilik kepala autonomi meningkatkan jangka hayat bateri.
Ini diterjemahkan menjadi empat jam waktu bermain dengan hanya sepuluh minit masa pengisian, berbanding pengecas linier dengan satu setengah jam waktu bermain dengan caj 10 minit, kata Gopalan.
Isu lain adalah kepanasan. "Apabila anda mendorong pengecas linier untuk mengisi cepat, ia menyebabkan kenaikan suhu 25 ° C dan titik panas. Negara-negara tertentu seperti Jepun, yang mempunyai standard JEITA [untuk pengisian bateri lithium-ion dengan selamat], memberikan garis panduan jadi jika suhu melampaui tahap tertentu, kadar pengecasan menjadi perlahan untuk menyejukkan peranti. Tetapi sekarang pengecasan pantas menjadi pengecasan yang sangat perlahan dan memerlukan masa lebih lama untuk mengecas, ”katanya. "Dengan penyelesaian kami, bukan sahaja anda mendapat pengecasan 4 × lebih cepat, ia sangat sejuk dengan kenaikan suhu maksimum 5 °."
Pengecas SIMO memberikan pengecasan 4 × lebih pantas dengan kenaikan suhu hanya 5 ° C. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
"Penjagaan kesihatan yang diperibadikan akan terus berkembang dan pasar itu meletup dengan semakin banyak alat bertenaga bateri ini," kata Gopalan. “Kami terus melihat trend sensor dan pengurusan termal, penjejakan GPS, dan pemprosesan AI yang semakin banyak ini; semua masuk ke dalam alat kecil ini. "
MAX77659 kini tersedia dalam pakej WLP 30-bump 2.55 × 2.37 × 0.5- mm. Kit penilaian, MAX77659EVKIT, juga tersedia.
tentang Analog DevicesInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products