Nordic lança PMIC altamente integrado

May 26, 2023

A Nordic Semiconductor lançou um PMIC com dois conversores Buck, dois LDOs e carregamento de bateria integrado.

O nPM1300 é adequado para aplicações operadas por bateria. Ele reduz o BoM do produto final combinando circuitos que normalmente requerem cinco ou mais componentes discretos em um único chip.

O lançamento é acompanhado pela introdução do Kit de Avaliação nPM1300 (EK) e do aplicativo para PC nPM PowerUP.

O EK e o aplicativo pretendem simplificar para os desenvolvedores a avaliação, configuração e implementação do PMIC nPM1300 sem a necessidade de escrever nenhum código.

O PMIC também traz recursos de gerenciamento de sistema e medição de combustível para aplicações sem fio de baixa potência.

A funcionalidade do medidor de combustível baseado em algoritmo do nPM1300 usa monitoramento de tensão, corrente e temperatura para maior precisão do que os medidores de combustível baseados em tensão, enquanto mantém o consumo de energia do próprio PMIC consideravelmente menor do que os medidores de combustível do tipo contador de Coulomb.

A Nordic afirma ser a primeira empresa a alcançar este equilíbrio entre precisão e baixo consumo de energia.

O PMIC é adequado para carregamento de bateria para aplicações baseadas no SiP nRF9160 para IoT celular, usando a saída não regulamentada do PMIC para alimentar os reguladores buck internos do nRF9160.

O PMIC é configurável através de uma interface de dois fios (TWI) compatível com I2C. Essa interface permite o acesso para configurar uma variedade de funções avançadas de gerenciamento do sistema, incluindo funcionalidade integrada de reinicialização total a partir de um ou dois botões, medição precisa do nível de combustível da bateria, watchdog no nível do sistema, aviso de perda de energia e recuperação de falha na inicialização.

Essas funções são normalmente implementadas como componentes discretos em projetos convencionais, mas com o nPM1300 elas existem como funções no chip.

O PMIC nPM1300 opera com uma fonte de alimentação externa de 4,0 a 5,5 V ou com uma tensão de bateria de até 2,4 V.

Dois barramentos de alimentação são regulados por conversores Buck DC/DC separados que são configuráveis ​​entre 1,0 e 3,3 V e até 200 mA de corrente máxima. Os outros dois barramentos de alimentação operam como interruptores de carga – comutando correntes de até 100 mA de fontes externas – mas também podem funcionar como LDOs quando alimentados diretamente pelo nPM1300.

Ao operar como LDOs, essas saídas de barramento de alimentação são configuráveis ​​entre 1,0 e 3,3 V com uma corrente de saída máxima de 50 mA. A tensão de entrada não regulada também está disponível como saída do nPM1300.

O nPM1300 carrega baterias de íon-lítio, poli-lítio e LiFePO4 de célula única com um módulo de carregamento linear que suporta corrente de carga de até 800 mA e tensão de terminação programável de 3,5 a 4,45 V. O carregador de bateria possui regulação térmica automática com temperatura máxima programável do chip durante o carregamento.

O PMIC também possui: detecção de porta USB com limites automáticos de corrente de 100 mA ou 500 mA através de USB padrão ou até 1500 mA através de USB-C; gerenciamento dinâmico do caminho de energia que muda automaticamente para energia da bateria se a energia da rede elétrica for removida; e modo de navegação e hibernação de corrente ultrabaixa com um temporizador de despertar programável.

O PMIC também possui três drivers de LED e cinco GPIOs que podem ser reaproveitados para direcionar linhas de controle para funções de controle de tempo crítico como alternativa aos comandos seriais.

Os exemplos de aplicação do nPM1300 incluem wearables avançados e aplicações médicas portáteis.

O nPM1300 EK facilita aos desenvolvedores a avaliação e configuração do PMIC sem a necessidade de qualquer codificação. Ao conectar o EK ao aplicativo nPM PowerUP encontrado no nRF Connect for Desktop (software de desenvolvimento de plataforma cruzada para produtos nórdicos), as configurações do nPM1300 podem ser definidas por meio de uma GUI.

A configuração pode então ser portada para o SoC ou microcontrolador usado para a aplicação IoT.

O EK possui dois conectores USB-C para conexão de dados e energia, conectores de bateria JST para baterias com ou sem termistor NTC interno e conectores de pino macho para acesso a todas as conexões do nPM1300.