Il PMIC nPM1300 semplifica la progettazione dei sistemi di gestione dell’alimentazione integrando funzioni avanzate in un package compatto. L’Evaluation Kit consente una facile valutazione e implementazione, senza necessità di scrivere codice se utilizzato insieme all’app per PC nPM PowerUP.
Nordic Semiconductor ha presentato il circuito integrato di gestione dell’alimentazione (PMIC) nPM1300. Con i suoi due convertitori buck super efficienti, i due commutatori/convertitori di tensione a bassa caduta (LDO) e il sistema integrato di ricarica della batteria, l’nPM1300 è ideale per le applicazioni alimentate a batteria. Il nuovo PMIC consente di ridurre la distinta base (BoM) combinando circuiti che in genere richiedono cinque o più componenti discreti. Il nuovo prodotto è accompagnato dall’introduzione del kit di valutazione nPM1300 (EK) e dell’app per PC nPM PowerUP. L’EK e l’app rendono semplice per gli sviluppatori valutare, configurare e implementare il PMIC nPM1300 senza dover scrivere alcuna riga di codice.
Misurazione precisa del livello di carica
Il nuovo PMIC offre caratteristiche uniche di gestione del sistema e un’accurata misurazione del livello energetico, funzionalità indispensabile nelle applicazioni wireless a bassa potenza. L’esclusiva funzionalità dell’indicatore di carica si basa su algoritmi che sfruttano il monitoraggio della tensione, della corrente e della temperatura, per una maggiore precisione rispetto agli indicatori di carica basati semplicemente sulla tensione, con un consumo energetico del PMIC notevolmente inferiore rispetto agli indicatori di carica basati sulla tecnologia con contatore Coulomb. Nordic è la prima azienda a raggiungere questo equilibrio tra elevata precisione e basso consumo energetico che non si trova in alcun PMIC della concorrenza.
“Abbiamo lanciato nPM1300 per rendere più semplice l’aggiunta di una soluzione di gestione energetica compatta e ottimizzata nei prodotti a basso consumo, eliminando la necessità di progettare da zero le funzioni di gestione del sistema utilizzando cinque o sei componenti discreti“, afferma Geir Kjosavik, Product Director – PMIC, Nordic Semiconductor.
“E allo stesso modo abbiamo rimosso la complessità della valutazione e dello sviluppo PMIC con il kit di valutazione associato. Con il kit e l’app nPM PowerUP, gli sviluppatori possono impostare rapidamente i parametri per ridurre al minimo il consumo energetico della loro applicazione senza la necessità di scrivere alcun software.”
Gli sviluppatori che utilizzano le serie nRF52 e nRF53 di Nordic, nonché gli avanzati SoC multiprotocollo wireless nRF54H20 lanciati recentemente, troveranno che il nPM1300 è la soluzione perfetta per le loro esigenze di gestione dell’alimentazione. Il PMIC è adatto anche per la ricarica della batteria nelle applicazioni basate sul SiP nRF9160 per l’IoT cellulare, utilizzando l’uscita non regolata del PMIC per alimentare i regolatori buck interni del nRF9160.
Ottimizzato per efficienza e dimensioni
Il PMIC è ottimizzato per la massima efficienza e per dimensioni compatte ed è configurabile tramite un’interfaccia a due fili (TWI) compatibile con I2C. Questa interfaccia consente un facile accesso per configurare una gamma di funzioni avanzate di gestione del sistema, tra cui funzionalità di hard reset integrate da uno o due pulsanti, misurazione accurata del livello di carica della batteria, watchdog a livello di sistema, avviso di interruzione dell’alimentazione e ripristino in caso di avvio non riuscito. Queste funzioni sono generalmente implementate come componenti discreti nei progetti convenzionali, ma nel nPM1300 sono integrate nel chip.
Il PMIC nPM1300 funziona con un alimentatore esterno da 4,0 a 5,5 V o con una tensione della batteria fino a 2,4 V. Due linee di alimentazione sono regolate da convertitori buck DC/DC separati, configurabili tra 1,0 e 3,3 V e fino ad un massimo di 200 mA. Le altre due linee di alimentazione funzionano come interruttori del carico, commutando correnti fino a 100 mA da sorgenti esterne, ma possono anche funzionare come LDO se alimentati direttamente dall’nPM1300. Quando funzionano come LDO, queste uscite di alimentazione sono configurabili tra 1,0 e 3,3 V con una corrente di uscita massima di 50 mA. La tensione di ingresso non regolata è disponibile anche come uscita dall’nPM1300.
Supporto per la ricarica della batteria
L’nPM1300 carica batterie agli ioni di litio, Li-poly e LiFePO4 a cella singola con un modulo di carica lineare che supporta fino a 800 mA di corrente di carica e tensione finale di carica programmabile da 3,5 a 4,45 V. Il caricabatterie è dotato di regolazione termica automatica con temperatura massima del chip programmabile.
Il PMIC dispone inoltre di rilevamento della porta USB con limiti di corrente automatici di 100 mA o 500 mA tramite USB standard o fino a 1500 mA tramite USB-C; gestione dinamica del percorso di alimentazione che passa automaticamente all’alimentazione a batteria se l’alimentazione di rete viene a mancare; modalità ship e hibernate a corrente bassissima con un timer di riattivazione programmabile. Il PMIC dispone anche di tre driver LED e cinque GPIO che possono essere riutilizzati per indirizzare le linee a funzioni di controllo critiche in termini di tempo in alternativa ai comandi seriali. Gli esempi di applicazione per nPM1300 includono dispositivi indossabili avanzati e applicazioni mediche portatili.
Il kit di valutazione elimina la necessità di scrivere codice
L’nPM1300 EK rende facile per gli sviluppatori valutare e configurare il PMIC senza la necessità di scrivere righe di codice. Collegando l’EK all’app nPM PowerUP presente in nRF Connect for Desktop (software di sviluppo multipiattaforma per prodotti Nordic), le impostazioni di nPM1300 possono essere configurate semplicemente tramite una intuitiva interfaccia grafica utente (GUI). La configurazione può quindi essere trasferita al SoC o al microcontrollore utilizzato per l’applicazione IoT.
L’EK è dotato di due connettori USB-C per la connessione dati e alimentazione, connettori batteria JST per batterie con o senza termistore NTC interno e connettori maschio per l’accesso a tutte le connessioni dell’nPM1300. I tre LED ei quattro pulsanti dell’EK possono essere utilizzati anche per valutare la funzionalità GPIO e del driver LED del PMIC.
L’nPM1300 EK è già disponibile – insieme ai campioni dell’PMIC – tramite i partner di distribuzione di Nordic; l’nPM1300 nei package QFN e CSP sarà disponibile in volumi nell’ottobre 2023.
