Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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Les concepteurs de petits appareils électroniques alimentés par batterie peuvent améliorer l’expérience utilisateur en prolongeant la vie des batteries, et en réduisant encore la taille des dispositifs, grâce à six nouveaux PMIC (Power Management IC, ou CI de gestion d’énergie) de Maxim Integrated Products, Inc (NASDAQ : MXIM). Les PMIC MAX17270, MAX77278, MAX77640/MAX77641 et MAX77680/MAX77681 permettent de réduire jusqu’à 50% la place nécessaire à la gestion d’énergie, dans les produits à fortes contraintes d’encombrement comme les wearables, les appareils d’audition, les capteurs, les concentrateurs domotiques ou les dispositifs IoT (Internet of Things, ou Internet des objets). Ces PMIC augmentent le rendement global de neuf pourcent par rapport aux solutions concurrentes les plus proches, tout en réduisant la chaleur dissipée, ce qui s’avère très important pour les wearables en contact avec la peau.
Les concepteurs s’efforcent de faciliter l’intégration des gadgets électroniques au quotidien des consommateurs en réduisant leur format et la chaleur qu’ils dégagent, et en améliorant leur rendement tout en prolongeant la vie des batteries. Répondre à chacun de ces critères est un défi formidable, compte tenu de la richesse des fonctionnalités, des seuils thermiques abaissés et de la moindre capacité de batteries plus petites, permettant d’obtenir des solutions de plus en plus compactes. Maxim élargit sa gamme de PMIC SIMO pour permettre aux concepteurs de relever ces défis, tout en conservant la taille compacte et les rendements record précédemment établis par les MAX77650/MAX77651. L’architecture de commande unique des PMIC MAX17270, MAX77278, MAX77640/MAX77641 et MAX77680/MAX77681 permet à une inductance unique d’assurer le stockage d’énergie stratégique pour plusieurs rails DC indépendants. Ceci permet aux ingénieurs de réduire le nombre d’inductances encombrantes dans leurs produits, améliorant ainsi leur rendement, tout en réduisant leur format et la chaleur qu’ils dissipent. En outre, le faible courant de repos de ces PMIC contribue largement à allonger la vie des batteries. Grâce au fonctionnement "buck-boost" (dévolteur-survolteur) intrinsèque de ces PMIC, les rails d’alimentation peuvent fonctionner sur toute la plage de tension d’une batterie.
En étant 50% plus petit que les solutions SIMO de génération précédente, le convertisseur buck-boost SIMO MAX17270 offre la plus petite solution du marché, tout en réduisant le nombre d’inducteurs et de CI nécessaires pour constituer un arbre d’alimentation. Son courant de repos de 850 nA pour un canal SIMO, et de 1,3 µA pour trois canaux SIMO, est le plus faible du marché, et permet d’allonger la vie des batteries de terminaux. Par ailleurs, la faible consommation de ces circuits évite la surchauffe et réduit la fréquence de rechargement des wearables et autres appareils d’audition. Ils sont disponibles en boîtiers TQFN ou WLP.
Ce PMIC SIMO ultra-basse consommation comprend trois régulateurs buck-boost à tensions de sortie indépendantes (0,8 VOUT à 5,25 VOUT), présente un courant de repos en fonctionnement de 16 µA, un courant de veille de 300 nA, et propose un séquençage d’alimentation flexible. Le dispositif peut aussi servir de chargeur pour les petites cellules Li+ (7,5 mA à 300 mA continu). Il intègre un puits de courant réglable 425 mA pour une LED, huit broches GPIO (General Purpose Input Output, ou entrée/sortie à usage général) et un régulateur LDO faible bruit 3,7125V à 5,3V, 50 mA à contrôle de tolérance haute fixe, le tout dans seulement 24 mm². L’interface I²C du PMIC permet à un processeur d’application d’en surveiller l’état et de gérer l’alimentation. Le MAX77278 est idéal pour les télécommandes, les moniteurs de santé et de fitness, les caméras corporelles et les applications IoT.
Ces PMIC SIMO ultra-basse consommation comprennent trois régulateurs buck-boost, un LDO faible bruit 150 mA, un port de sortie GPIO, un triple puits de courant pour un réseau de LED RGB, et proposent un séquençage d’alimentation flexible. Le courant est de seulement 5,6 µA en fonctionnement et de 300 nA à l’arrêt. Disponibles dans une solution de 16 mm², les MAX77640 et MAX77641 sont parfaits pour les applications à chargeur intégré, dans des domaines comme les wearables, le suivi de fitness et de santé, et l’IoT.
Ces PMIC SIMO ultra-basse consommation comprennent trois régulateurs buck-boost, présentent un courant de repos de 3,0 µA et un courant d’arrêt de 300 nA, et proposent un séquençage d’alimentation flexible. La taille de la solution n’est que de 15,5 mm². Grâce à leurs fonctionnalités, les MAX77680 et MAX77681 sont parfaits pour certaines plateformes minimalistes, qui nécessitent des ressources très faibles, comme certains dispositifs d’audition (casques et écouteurs Bluetooth®) ou dispositifs IoT miniaturisés (bagues, montres, e-pens).
« Au fur et à mesure que les petits appareils portables connectés deviennent plus sophistiqués, ils nécessitent aussi davantage de rails d’alimentation, » déclare Kevin Anderson, Analyste Senior, Circuits de puissance chez IHS Markit. « Toute technologie permettant aux concepteurs d’ajouter des fonctionnalités ou de réduire le facteur de forme, tout en améliorant la gestion de l’énergie, suscitera l’intérêt des développeurs, qui cherchent toujours à réduire la taille des appareils, afin de les rendre plus attrayants pour les utilisateurs finaux. »
« Le défi auquel sont confrontés les concepteurs est de parvenir à inclure processeur, audio haute-qualité, communication NFC (Near Field Communication, ou communications en champ proche) ainsi que de multiples capteurs, dans des formats wearables, en prolongeant la vie de la batterie et en contrôlant l’échauffement, puisque ces appareils sont souvent en contact avec la peau, » déclare Karthi Gopalan, Directeur de la division Energie mobile chez Maxim Integrated. « Ces PMIC SIMO perpétuent notre tradition de guichet unique pour la fourniture de solutions de gestion d’énergie destinées à un large éventail de produits basse-consommation de nouvelle génération. »
Le MAX17270 est disponible au prix de 1,84 dollar (par 1.000 et plus, FOB USA) ; le MAX77278 est disponible au prix de 2,18 dollars (par 1.000 et plus, FOB USA) ; le MAX77680 et le MAX77681 sont disponibles au prix de 1,24 dollar (par 1.000 et plus, FOB USA), et les MAX77640 et MAX77641 au prix de 1,71 dollar (par 1.000 et plus, FOB USA) sur le site de Maxim. Ces CI sont également disponibles auprès de certains distributeurs agréés.
