Nordic lance un PMIC hautement intégré

May 26, 2023

Nordic Semiconductor a lancé un PMIC avec deux convertisseurs abaisseurs, deux LDO et un chargement de batterie intégré.

Le nPM1300 convient aux applications fonctionnant sur batterie. Il réduit la nomenclature d'un produit final en combinant des circuits qui nécessitent généralement cinq composants discrets ou plus dans une seule puce.

Le lancement s'accompagne de l'introduction du kit d'évaluation (EK) nPM1300 et de l'application PC nPM PowerUP.

L'EK et l'application prétendent permettre aux développeurs d'évaluer, de configurer et de mettre en œuvre facilement le PMIC nPM1300 sans avoir à écrire de code.

Le PMIC apporte également des fonctionnalités de gestion du système et de jauge de carburant pour les applications sans fil à faible consommation.

La fonctionnalité de jauge de carburant basée sur un algorithme du nPM1300 utilise la surveillance de la tension, du courant et de la température pour une plus grande précision que les jauges de carburant basées sur la tension, tout en maintenant la consommation électrique du PMIC considérablement inférieure à celle des jauges de carburant de type compteur coulomb.

Nordic prétend être la première entreprise à atteindre cet équilibre entre précision et faible consommation d'énergie.

Le PMIC convient au chargement de batterie pour les applications basées sur le SiP nRF9160 pour l'IoT cellulaire, en utilisant la sortie non régulée du PMIC pour alimenter les régulateurs abaisseurs internes du nRF9160.

Le PMIC est configurable via une interface à deux fils (TWI) compatible I2C. Cette interface permet d'accéder à la configuration d'une gamme de fonctions avancées de gestion du système, notamment une fonctionnalité de réinitialisation matérielle intégrée à partir d'un ou deux boutons, une jauge précise du niveau de charge de la batterie, un chien de garde au niveau du système, un avertissement de perte de puissance et une récupération après un échec de démarrage.

Ces fonctions sont généralement implémentées sous forme de composants discrets dans les conceptions conventionnelles, mais avec le nPM1300, elles existent sous forme de fonctions sur puce.

Le nPM1300 PMIC fonctionne soit à partir d'une alimentation externe de 4,0 à 5,5 V, soit à partir d'une tension de batterie descendant jusqu'à 2,4 V.

Deux rails d'alimentation sont régulés par des convertisseurs abaisseurs DC/DC séparés, configurables entre 1,0 et 3,3 V et jusqu'à 200 mA de courant maximum. Les deux autres rails d'alimentation fonctionnent comme des commutateurs de charge (commutant des courants allant jusqu'à 100 mA à partir de sources externes), mais peuvent également fonctionner comme des LDO lorsqu'ils sont alimentés directement par le nPM1300.

Lorsqu'elles fonctionnent en tant que LDO, ces sorties de rail d'alimentation sont configurables entre 1,0 et 3,3 V avec un courant de sortie maximum de 50 mA. La tension d'entrée non régulée est également disponible en sortie du nPM1300.

Le nPM1300 charge les batteries Li-ion, Li-poly et LiFePO4 à cellule unique avec un module de charge linéaire qui prend en charge un courant de charge jusqu'à 800 mA et une tension de terminaison programmable de 3,5 à 4,45 V. Le chargeur de batterie dispose d'une régulation thermique automatique avec une température maximale programmable de la puce pendant la charge.

Le PMIC comprend également : une détection de port USB avec des limites de courant automatiques de 100 mA ou 500 mA via USB standard ou jusqu'à 1 500 mA via USB-C ; gestion dynamique du chemin d'alimentation qui passe automatiquement à l'alimentation par batterie si l'alimentation secteur est coupée ; et mode navire et veille prolongée à courant ultra faible avec une minuterie de réveil programmable.

Le PMIC comprend également trois pilotes de LED et cinq GPIO qui peuvent être réutilisés pour diriger les lignes de contrôle vers des fonctions de contrôle à temps critique comme alternative aux commandes série.

Les exemples d'applications du nPM1300 incluent des appareils portables avancés et des applications médicales portables.

Le nPM1300 EK permet aux développeurs d'évaluer et de configurer facilement le PMIC sans avoir besoin de codage. En connectant l'EK à l'application nPM PowerUP trouvée dans nRF Connect for Desktop (logiciel de développement multiplateforme pour les produits nordiques), les paramètres du nPM1300 peuvent être configurés via une interface graphique.

La configuration peut ensuite être portée sur le SoC ou le microcontrôleur utilisé pour l'application IoT.

L'EK comprend deux connecteurs USB-C pour la connexion des données et de l'alimentation, des connecteurs de batterie JST pour les batteries avec ou sans thermistance NTC interne et des embases à broches mâles pour accéder à toutes les connexions du nPM1300.