Analog Devices, Inc. ได้เปิดตัว MAX77659 single-Inductor การจัดการพลังงานหลายเอาต์พุต (SIMO) IC (PMIC) พร้อมที่ชาร์จบัคบูสต์โหมดสวิตช์ในตัวที่อ้างว่าสามารถชาร์จอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้ อุปกรณ์ที่ได้ยิน และอุปกรณ์ Internet of Things (IoT) ได้เร็วกว่าและใช้พื้นที่น้อยกว่า PMIC อื่น ๆ ที่มีในปัจจุบัน SIMO PMIC มุ่งเป้าไปที่อุปกรณ์สวมใส่สำหรับผู้บริโภคและอุปกรณ์ทางการแพทย์ ให้เวลาเล่นนานกว่าสี่ชั่วโมงด้วยการชาร์จ XNUMX นาที ให้การชาร์จเร็วขึ้นสี่เท่าเมื่อเทียบกับโซลูชันอื่นๆ และใช้ตัวเหนี่ยวนำตัวเดียวในการจ่ายไฟหลายราง ช่วยลดขนาดโดยรวม ขนาดสารละลาย
ก่อนเกิดโรคโควิด-19 ผู้ที่เป็นโรคเรื้อรังหรือผู้ที่ป่วยหนักหรือสูงอายุเป็นเพียงคนเดียวที่คอยติดตามดูชีวิตของพวกเขาที่บ้าน Karthi Gopalan กรรมการบริหารหน่วยธุรกิจ Battery Power Solutions กล่าว สูงสุด บูรณาการซึ่งตอนนี้เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อนาล็อก “ด้วย Covid-19 เราเห็นกระบวนทัศน์ในโลกของสุขภาพที่เปลี่ยนไปโดยมีคนสุขภาพดีซื้ออุปกรณ์เหล่านี้”
แอปพลิเคชั่น MAX77659 SIMO PMIC คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่ (ที่มา: Analog Devices, Inc.)
บริษัทแพทย์แผนโบราณพยายามลดขนาดฟอร์มแฟคเตอร์ ใช้พลังงานแบตเตอรี่ และทำให้อุปกรณ์มีสไตล์มากขึ้น ในขณะที่แบรนด์ไลฟ์สไตล์พยายามเพิ่มการตรวจสอบสัญญาณชีพมากขึ้น ดังนั้นโลกทั้งสองจึงมาบรรจบกัน เธอกล่าว “เราเห็นแบรนด์ไลฟ์สไตล์ขนาดใหญ่เริ่มเข้าสู่พื้นที่ทางการแพทย์ และกลุ่มแพทย์ถามหาโซลูชั่นด้านพลังงานแบบเดียวกับที่แบรนด์ไลฟ์สไตล์ใช้อยู่”
สำหรับนักออกแบบที่สวมใส่ได้ สิ่งนี้ทำให้เกิดความท้าทายในด้านความสบายและความต้องการปัจจัยรูปแบบที่เล็กลงและโฉบเฉี่ยว ความแม่นยำที่สูงขึ้นสำหรับการวัดที่แม่นยำ การชาร์จที่เร็วขึ้น อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น และความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับคุณสมบัติที่ผสานรวมมากขึ้น
อุปกรณ์เหล่านี้บางครั้งสวมใส่ทุกวันตลอด 24 ชั่วโมง ดังนั้นรูปทรงที่บางและการออกแบบที่เพรียวบางและเบาจึงมีความสำคัญต่อความสะดวกสบาย Gopalan กล่าว “ความแม่นยำไม่ใช่เกมง่ายๆ เพราะเรากำลังตรวจสอบสัญญาณชีพ ดังนั้นการวัดที่แม่นยำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง และฐานลูกค้าของเราต้องการชาร์จมากกว่า 7 ชั่วโมง และบริษัททางการแพทย์บางแห่งขอเวลาสูงสุดห้าวัน ดังนั้นยิ่งนานเท่าไหร่ อายุการใช้งานแบตเตอรี่มีความสำคัญมาก และเราสามารถบรรลุเป้าหมายนั้นได้ด้วยโซลูชันด้านพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงของเรา”
ตัวอย่างแอปพลิเคชัน MAX77659 (ที่มา: Analog Devices, Inc.)
นอกเหนือจากการชาร์จที่เร็วขึ้นแล้ว ยังมีรายงาน SIMO PMIC แบบบูรณาการใหม่เพื่อลดค่าวัสดุ (BOM) ลง 60 เปอร์เซ็นต์ และลดขนาดโซลูชันทั้งหมดลง 50 เปอร์เซ็นต์ ด้วยการเพิ่มพื้นที่ว่างในกระดาน นักออกแบบอสังหาริมทรัพย์สามารถบรรจุเซ็นเซอร์และ/หรือหน่วยความจำเพิ่มเติม รวมทั้งเพิ่มคุณสมบัติใหม่ เช่น การติดตามตำแหน่งและการตรวจจับสัญญาณชีพ
โซลูชันแบบดั้งเดิม (ดูรูปด้านล่างทางด้านซ้าย) มีการตรวจจับที่จำกัดและ CPU ขั้นพื้นฐาน แต่แบรนด์ไลฟ์สไตล์และการแพทย์กำลังขอให้บรรจุเซ็นเซอร์มากขึ้นเรื่อยๆ เช่น BioZ และ PPG เซ็นเซอร์และมันไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้น Gopalan กล่าว
นักออกแบบยังต้องการเพิ่มการติดตามตำแหน่ง (GPS) การสั่น และการประมวลผล AI เนื่องจากมีการสร้างข้อมูลจำนวนมาก เธอกล่าวว่า "ซีพียูแบบเดิมไม่ตัดมันและตัวประมวลผล AI ก็ใช้พลังงานมากขึ้น และ คุณบีบโซลูชันการจัดการพลังงานที่ไหน
“เราพัฒนาสถาปัตยกรรม SIMO ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวด้วยจำนวนการผสานที่เหมาะสม เช่น เครื่องชาร์จ และเราสามารถลดขนาดสถาปัตยกรรมพลังงานทั้งหมดลงได้ครึ่งหนึ่ง ดังนั้นจึงสามารถบรรจุเซ็นเซอร์พิเศษเหล่านี้ทั้งหมด (ดูรูปด้านล่างทางด้านขวา) ได้ ฟอร์มแฟกเตอร์ขนาดกะทัดรัด” เธอกล่าว
SIMO PMIC เปิดใช้งานคุณสมบัติแบบบูรณาการมากขึ้น คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่ (ที่มา: Analog Devices, Inc.)
บูรณาการที่สูงขึ้น
MAX77659 SIMO PMIC รวมเครื่องชาร์จบัคบูสต์โหมดสวิตช์และตัวควบคุมบั๊กบูสต์ที่สามารถตั้งโปรแกรมได้สามตัวซึ่งทั้งหมดใช้ตัวเหนี่ยวนำเดียวเพื่อลดขนาดโซลูชันทั้งหมดซึ่งต้องขอบคุณสถาปัตยกรรม SIMO
“โดยทั่วไป IC การจัดการพลังงานทั่วไปจะมีหลายตัว แรงดันไฟฟ้า ราง – การเพิ่ม/ลดระดับแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อคุณมีรางแรงดันไฟหรือรางสวิตช์สามตัว คุณต้องมีตัวเหนี่ยวนำสามตัวแยกจากกัน และตัวเหนี่ยวนำเหล่านี้มีขนาดใหญ่มาก” เธอกล่าว “ด้วย MAX77659 รางสามรางต้องการตัวเหนี่ยวนำเพียงตัวเดียว ซึ่งเพิ่มพื้นที่ว่างให้มากขึ้น”
PMIC ไม่เพียงแต่มีขนาดเล็กที่สุดเท่านั้น แต่ยังมี Iq ต่ำสุด [กระแสไฟนิ่ง] ในอุตสาหกรรม ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น 20% Gopalan กล่าว
ตัวควบคุมทั้งสามช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ด้วยการทำงานที่ประสิทธิภาพ 91 เปอร์เซ็นต์ระหว่างสภาวะโหลดปานกลางถึงหนัก ขณะที่ใช้กระแสไฟนิ่งเพียง 5 µA ในสภาวะโหลดเบา นอกจากนี้ยังมี LDO ที่มี PSRR สูงสำหรับการใช้งานที่มีความละเอียดอ่อน
นอกจากนี้ PMIC ยังรองรับการควบคุม headroom แบบอัตโนมัติ ซึ่งช่วยลดการกระจายความร้อนด้วยการลดแรงดันไฟตกในขณะที่ให้ headroom มากพอที่จะควบคุมกระแสไฟชาร์จ การชาร์จอย่างรวดเร็วพร้อมการควบคุม headroom แบบอัตโนมัติช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
สิ่งนี้แปลเป็นเวลาเล่นสี่ชั่วโมงด้วยการชาร์จเพียงสิบนาที เมื่อเทียบกับเครื่องชาร์จเชิงเส้นที่มีเวลาเล่นหนึ่งชั่วโมงครึ่งด้วยการชาร์จ 10 นาที Gopalan กล่าว
อีกเรื่องคือความร้อน “เมื่อคุณกดที่ชาร์จแบบลิเนียร์เพื่อชาร์จอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิจะสูงขึ้น 25°C และจุดร้อน บางประเทศเช่นญี่ปุ่นซึ่งมีมาตรฐาน JEITA [สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างปลอดภัย] ได้จัดทำแนวทางปฏิบัติ ดังนั้นหากอุณหภูมิเกินระดับหนึ่ง อัตราการชาร์จจะช้าลงเพื่อทำให้อุปกรณ์เย็นลง แต่ตอนนี้การชาร์จอย่างรวดเร็วกลายเป็นการชาร์จที่ช้ามากและใช้เวลาในการชาร์จนานกว่า” เธอกล่าว “ด้วยโซลูชันของเรา ไม่เพียงแต่คุณจะได้รับการชาร์จเร็วขึ้น 4 เท่า แต่ยังยอดเยี่ยมมากด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงสุด 5°”
ที่ชาร์จ SIMO ให้การชาร์จเร็วขึ้น 4 เท่า โดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเพียง 5°C เท่านั้น คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่ (ที่มา: Analog Devices, Inc.)
Gopalan กล่าวว่า "การดูแลสุขภาพเฉพาะบุคคลจะเติบโตขึ้นเรื่อยๆ และตลาดดังกล่าวกำลังขยายตัวอย่างรวดเร็วด้วยอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เหล่านี้" “เรายังคงเห็นแนวโน้มของเซ็นเซอร์ การจัดการความร้อน การติดตามด้วย GPS และการประมวลผล AI มากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งหมดถูกบรรจุลงในอุปกรณ์จิ๋วเหล่านี้”
MAX77659 มีวางจำหน่ายแล้วในแพ็คเกจ WLP ขนาด 30 × 2.55 × 2.37 มม. ขนาด 0.5 มม. ชุดประเมินผล MAX77659EVKIT ก็มีจำหน่ายเช่นกัน
เกี่ยวกับ Analog DevicesInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products