Nordic lança seu primeiro IC de gerenciamento de energia

Atualização: 4 de junho de 2021

Reforçando seu portfólio de produtos para aplicações com restrições de espaço, Nordic Semicondutores lançou seu primeiro gerenciamento de energia IC (PMIC). O nPM1100 PMIC combina uma entrada compatível com USB regulador com proteção contra sobretensão, um carregador de bateria de 400 mA e um redutor de 150 mA DC/DC (buck) Voltagem regulador em um pacote de escala de chip de nível de wafer de 2.075 × 2.075 mm (WLCSP).

A solução de gerenciamento de energia IC ocupa apenas 23 mm2 de área de PCB, incluindo componentes passivos (aumentando para 27 mm2 quando otimizado para desempenho), que é menos do que produtos concorrentes comparáveis, disse Nordic.

Quando usado em conjunto com a série nRF52 e nRF53 multiprotocol system-on-chips (SoCs) da Nordic, a PMIC maximiza a vida útil da bateria do aplicativo. (O nRF52840 Bluetooth Low Energy SoC da Nordic foi o vencedor do prêmio Produto do Ano em 2018). Também pode ser usado como um PMIC genérico para qualquer aplicação que use baterias recarregáveis ​​de íon de lítio (Li-ion) ou de polímero de lítio (Li-polímero) . O tamanho pequeno do pacote o torna adequado para wearables, dispositivos médicos conectados e outras aplicações com espaço limitado.

“Os aplicativos Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE) baseados nos SoCs da série nRF52 e nRF53 e usando baterias recarregáveis ​​de íon / polímero de lítio podem aproveitar as vantagens do carregador de bateria do nPM1100 para contornar o primeiro estágio regulador dos SoCs”, disse Nordic. “Além disso, quando usado nesta configuração, a alta eficiência do regulador de buck do nPM1100 reduz o consumo geral de energia do sistema, enquanto sua capacidade de corrente de 150 mA aumenta a corrente disponível para outros componentes do sistema de aproximadamente 10 mA a 100 mA.”

O nPM1100 também apresenta uma corrente quiescente ultrabaixa (IQ) de 700 nA (típico), que pode ser reduzida para 470 nA no "modo de envio". O modo de envio também desativa a saída de energia, o que elimina a necessidade de um interruptor externo e garante um impacto mínimo na vida útil da bateria nos produtos em trânsito, disse Nordic. A faixa de temperatura operacional é de -40˚C a 85˚C.

O regulador de entrada nPM1100 obtém sua energia de uma entrada USB de 4.1 V a 6.6 V ou de uma entrada de bateria conectada de 2.3 V a 4.35 V e pode fornecer uma tensão não regulada de 3.0 V a 5.5 V para a aplicação em até 500 mA de saída atual. O PMIC oferece suporte para detecção de porta USB padrão downstream (SDP), porta de carregamento downstream (CDP) e porta de carregador dedicado (DCP). O regulador de entrada inclui proteção contra sobretensão para picos de tensão transitória de até 20 V.

O carregador de bateria compatível com JEITA do PMIC carrega a bateria de íon / polímero de lítio com um Resistor- corrente de carga selecionável de 20 mA a 400 mA e uma tensão de terminação selecionável de 4.1 V ou 4.2 V. O carregador inclui proteção térmica da bateria e seleção automática de três modos de carga: gotejamento automático, corrente constante e tensão constante. O carregador também possui uma limitação de corrente de descarga.

O regulador de tensão DC / DC buck do dispositivo nPM1100 funciona com mais de 90 por cento de eficiência até abaixo de 100 µA de corrente de carga. Ele obtém sua energia do regulador do sistema de entrada e fornece até 150 mA de corrente em uma tensão de saída regulada de 1.8, 2.0, 2.7 ou 3.0 V selecionável, disse Nordic.

O regulador possui inicialização suave e transição automática entre os modos histerético e modulação por largura de pulso (PWM). Ele também suporta um modo PWM forçado para garantir a operação de energia mais limpa possível, disse a empresa.

O nPM1100 está disponível em produção de volume e as amostras já estão disponíveis. Para obter mais informações sobre o novo PMIC, Nordic está hospedando um webinar em 9 de junho de 2021.

Nordic também oferece um kit de avaliação para testar os recursos do PMIC nPM1100 com os aplicativos existentes, sem a necessidade de criar hardware personalizado. O kit inclui interruptores para todas as configurações selecionáveis, botões para entrar e sair do modo de envio, conectores para baterias, USB e conectores para todos os pinos no PMIC.

Kit de avaliação Nordic nPM100 (Imagem: Nordic Semicondutores)

O kit eval pode ser alimentado por USB através da porta micro-USB on-board, de uma fonte de alimentação DC externa através dos pinos do conector ou da bateria através dos conectores da bateria em um dos conectores. Ele é projetado para uso com outros kits de desenvolvimento nórdicos ou para testar a funcionalidade do PMIC com produtos não nórdicos.

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