นอร์ดิกเปิดตัว IC . การจัดการพลังงานครั้งแรก

อัปเดต: 4 มิถุนายน 2021

ขยายพอร์ตผลิตภัณฑ์สำหรับการใช้งานในพื้นที่จำกัด Nordic สารกึ่งตัวนำ ได้เปิดตัวการจัดการพลังงานครั้งแรก IC (พีเอ็มไอซี). nPM1100 PMIC รวมอินพุตที่เข้ากันได้กับ USB เครื่องควบคุม พร้อมการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ 400 mA และสเต็ปดาวน์ DC/DC 150 mA (บัค) แรงดันไฟฟ้า ตัวควบคุมในแพ็คเกจสเกลชิประดับเวเฟอร์ 2.075 × 2.075 มม. (WLCSP)

โซลูชัน IC การจัดการพลังงานใช้พื้นที่เพียง 23 มม.2 ของพื้นที่ PCB รวมถึงส่วนประกอบแบบพาสซีฟ (เพิ่มขึ้นเป็น 27 mm2 เมื่อปรับให้เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพ) ซึ่งน้อยกว่าผลิตภัณฑ์คู่แข่งที่เทียบเคียงได้นอร์ดิกกล่าว

เมื่อใช้ร่วมกับ nRF52 และ nRF53 Series multiprotocol system-on-chips (SoCs) ของนอร์ดิก PMIC จะช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของแอพพลิเคชั่นให้สูงสุด (NRF52840 Bluetooth Low Energy SoC ของนอร์ดิกเป็นผู้ชนะรางวัลผลิตภัณฑ์แห่งปี 2018) นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็น PMIC ทั่วไปสำหรับการใช้งานใดๆ โดยใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบรีชาร์จ (Li-ion) หรือแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (Li-polymer) . ขนาดบรรจุภัณฑ์ที่เล็กทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์สวมใส่ อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เชื่อมต่อ และการใช้งานอื่นๆ ที่มีพื้นที่จำกัด

“แอพพลิเคชั่น Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE) ที่ใช้ nRF52 และ nRF53 Series SoC และการใช้แบตเตอรี่ Li-ion/Li-polymer แบบชาร์จซ้ำได้สามารถใช้ประโยชน์จากเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ของ nPM1100 เพื่อหลีกเลี่ยงขั้นตอนการควบคุมแรกของ SoC “นอกจากนี้ เมื่อใช้ในการกำหนดค่านี้ ประสิทธิภาพสูงของตัวควบคุมบั๊กของ nPM1100 จะช่วยลดการใช้พลังงานโดยรวมของระบบ ในขณะที่ความสามารถกระแสไฟ 150 mA จะเพิ่มกระแสที่มีอยู่สำหรับส่วนประกอบระบบอื่นๆ จากประมาณ 10 mA ถึง 100 mA”

nPM1100 ยังมีกระแสไฟที่นิ่งต่ำเป็นพิเศษ (IQ) ที่ 700 nA (ทั่วไป) ซึ่งสามารถลดเหลือ 470 nA ใน "โหมดจัดส่ง" โหมดจัดส่งยังปิดเอาต์พุตกำลัง ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้สวิตช์ไฟภายนอก และรับประกันผลกระทบต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ขั้นต่ำของผลิตภัณฑ์ระหว่างการขนส่ง Nordic กล่าว ช่วงอุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ -40˚C ถึง 85˚C

ตัวควบคุมอินพุต nPM1100 ดึงพลังงานจากอินพุต USB 4.1 V ถึง 6.6 V หรือจากอินพุตแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อ 2.3 V ถึง 4.35 V และสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ไม่มีการควบคุม 3.0 V ถึง 5.5 V ให้กับแอปพลิเคชันที่เอาต์พุตสูงสุด 500 mA ปัจจุบัน. PMIC รองรับพอร์ตปลายทาง USB มาตรฐาน (SDP), พอร์ตดาวน์สตรีมการชาร์จ (CDP) และการตรวจจับพอร์ตอุปกรณ์ชาร์จเฉพาะ (DCP) ตัวควบคุมอินพุตมีการป้องกันแรงดันไฟเกินสำหรับแรงดันไฟกระชากชั่วคราวสูงสุด 20 V

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่สอดคล้องกับ JEITA ของ PMIC จะชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion/Li-polymer ด้วย a ตัวต้านทาน- กระแสไฟชาร์จที่เลือกได้ตั้งแต่ 20 mA ถึง 400 mA และแรงดันการสิ้นสุดที่เลือกได้ 4.1 V หรือ 4.2 V เครื่องชาร์จมีการป้องกันความร้อนของแบตเตอรี่และการเลือกอัตโนมัติจากโหมดการชาร์จสามโหมด: หยดอัตโนมัติ กระแสคงที่ และแรงดันคงที่ ที่ชาร์จยังมีข้อจำกัดกระแสไฟ

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบบั๊ก DC/DC ของอุปกรณ์ nPM1100 ทำงานที่ประสิทธิภาพมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ จนถึงต่ำกว่ากระแสโหลด 100 µA มันใช้พลังงานจากตัวควบคุมระบบอินพุตและให้กระแสสูงถึง 150 mA ที่แรงดันเอาต์พุตที่ได้รับการควบคุม 1.8, 2.0, 2.7 หรือ 3.0-V ที่เลือกได้ Nordic กล่าว

ตัวควบคุมมีการเริ่มต้นแบบนุ่มนวลและการเปลี่ยนอัตโนมัติระหว่างโหมดฮิสเทรีติกและโหมดการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) นอกจากนี้ยังรองรับโหมดบังคับ PWM เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของพลังงานสะอาดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ บริษัท กล่าว

nPM1100 มีจำหน่ายแล้วในปริมาณการผลิตและตัวอย่างมีวางจำหน่ายแล้ว สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ PMIC ใหม่นั้น Nordic จะจัดสัมมนาผ่านเว็บในวันที่ 9 มิถุนายน 2021

Nordic ยังมีชุดประเมินผลเพื่อทดสอบความสามารถของ nPM1100 PMIC กับแอปพลิเคชันที่มีอยู่โดยไม่จำเป็นต้องสร้างฮาร์ดแวร์ที่กำหนดเอง ชุดประกอบด้วยสวิตช์สำหรับการตั้งค่าที่เลือกได้ทั้งหมด ปุ่มสำหรับเข้าและออกจากโหมดจัดส่ง ขั้วต่อสำหรับแบตเตอรี่ USB และส่วนหัวสำหรับพินทั้งหมดบน PMIC

ชุดประเมิน Nordic nPM100 (ภาพ: Nordic สารกึ่งตัวนำ)

ชุด eval สามารถขับเคลื่อนโดย USB ผ่านพอร์ต micro-USB ออนบอร์ด จากแหล่งจ่ายไฟ DC ภายนอกผ่านหมุดส่วนหัว หรือจากพลังงานแบตเตอรี่ผ่านขั้วต่อแบตเตอรี่บนส่วนหัวตัวใดตัวหนึ่ง ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับชุดพัฒนานอร์ดิกอื่นๆ หรือเพื่อทดสอบการทำงานของ PMIC กับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่ของนอร์ดิก

เกี่ยวกับนอร์ดิก เซมิคอนดักเตอร์