Nordic lanceert zijn eerste energiebeheer-IC

Update: 4 juni 2021

Nordic . versterkt zijn productportfolio voor toepassingen met beperkte ruimte Halfgeleider heeft zijn eerste energiebeheer gelanceerd IC (PMIC). De nPM1100 PMIC combineert een USB-compatibele ingang regelaar met overspanningsbeveiliging, een 400 mA acculader en 150 mA DC/DC step-down (buck) spanning regelaar in een 2.075 × 2.075 mm wafer level chip scale package (WLCSP).

De IC-oplossing voor energiebeheer neemt slechts 23 mm . in beslag2 van PCB-oppervlak, inclusief passieve componenten (oplopend tot 27 mm2 wanneer geoptimaliseerd voor prestaties), wat minder is dan vergelijkbare concurrerende producten, zei Nordic.

Bij gebruik in combinatie met Nordic's nRF52- en nRF53-serie multiprotocol system-on-chips (SoC's), maximaliseert de PMIC de levensduur van de applicatiebatterij. (Nordic's nRF52840 Bluetooth Low Energy SoC was een winnaar van de Product van het Jaar 2018-prijs.) Het kan ook worden gebruikt als een generieke PMIC voor elke toepassing die oplaadbare lithium-ion (Li-ion) of lithium-polymeer (Li-polymeer) batterijen gebruikt . De kleine verpakkingsgrootte maakt het geschikt voor wearables, aangesloten medische apparaten en andere toepassingen met beperkte ruimte.

"Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE)-toepassingen op basis van nRF52- en nRF53-serie SoC's en het gebruik van oplaadbare Li-ion/Li-polymeerbatterijen kunnen profiteren van de batterijlader van de nPM1100 om de eerste regeltrap van de SoC's te omzeilen", zegt Nordic. "Bovendien, wanneer gebruikt in deze configuratie, vermindert het hoge rendement van de buck-regelaar van de nPM1100 het totale stroomverbruik van het systeem, terwijl de 150 mA-stroomcapaciteit de beschikbare stroom voor andere systeemcomponenten verhoogt van ongeveer 10 mA tot 100 mA."

De nPM1100 heeft ook een ultra-lage ruststroom (IQ) van 700 nA (typ.), die kan worden teruggebracht tot 470 nA in de "scheepsmodus". De scheepsmodus schakelt ook het uitgangsvermogen uit, waardoor er geen externe aan/uit-schakelaar nodig is en de levensduur van de batterij minimaal is voor producten die onderweg zijn, aldus Nordic. Het bedrijfstemperatuurbereik is -40˚C tot 85˚C.

De nPM1100-ingangsregelaar haalt zijn stroom van een 4.1 V tot 6.6 V USB-ingang of van een 2.3 V tot 4.35 V aangesloten batterij-ingang, en kan een ongereguleerde spanning van 3.0 V tot 5.5 V leveren aan de toepassing met een uitvoer van maximaal 500 mA actueel. De PMIC ondersteunt USB Standard Downstream Port (SDP), Charging Downstream Port (CDP) en Dedicated Charger Port (DCP) detectie. De ingangsregelaar is voorzien van een overspanningsbeveiliging voor tijdelijke spanningspieken tot 20 V.

De JEITA-compatibele batterijlader van de PMIC laadt de Li-ion/Li-polymeer batterij op met een Weerstand- selecteerbare laadstroom van 20 mA tot 400 mA en een selecteerbare afsluitspanning van 4.1 V of 4.2 V. De lader bevat thermische beveiliging van de batterij en automatische selectie uit drie laadmodi: automatisch druppelen, constante stroom en constante spanning. De lader heeft ook een ontlaadstroombegrenzing.

De DC/DC buck-spanningsregelaar van het nPM1100-apparaat werkt met een efficiëntie van meer dan 90 procent tot een belastingsstroom van minder dan 100 µA. Het haalt zijn stroom van de regelaar van het ingangssysteem en levert tot 150 mA stroom bij een selecteerbare 1.8, 2.0, 2.7 of 3.0 V gereguleerde uitgangsspanning, zei Nordic.

De regelaar heeft een zachte opstart en automatische overgang tussen hysteretische en pulsbreedtemodulatie (PWM) -modi. Het ondersteunt ook een geforceerde PWM-modus om de schoonste stroomwerking mogelijk te maken, aldus het bedrijf.

De nPM1100 is beschikbaar in volumeproductie en er zijn nu monsters beschikbaar. Voor meer informatie over de nieuwe PMIC organiseert Nordic op 9 juni 2021 een webinar.

Nordic biedt ook een evaluatiekit om de mogelijkheden van de nPM1100 PMIC te testen met bestaande applicaties zonder dat er aangepaste hardware hoeft te worden gemaakt. De kit bevat schakelaars voor alle selecteerbare instellingen, knoppen om de scheepsmodus in en uit te gaan, connectoren voor batterijen, USB en headers voor alle pinnen op de PMIC.

Nordic nPM100 evaluatiekit (Afbeelding: Nordic Halfgeleider)

De evaluatiekit kan worden gevoed via USB via de ingebouwde micro-USB-poort, van een externe gelijkstroomvoeding via headerpinnen of van batterijvoeding via de batterijconnectoren op een van de headers. Het is ontworpen voor gebruik met andere Nordic Development Kits of om de functionaliteit van de PMIC te testen met niet-Noordse producten.

over Nordic Semiconductor