Układ zarządzania zasilaniem do aplikacji z łącznością Bluetooth LE

Nordic Semiconductor wprowadza na rynek nowy, wielofunkcyjny układ zarządzania zasilaniem (PMIC) o symbolu nPM1300, pozwalający wydłużyć czas pracy urządzeń z łącznością Bluetooth LE i zwiększyć sprawność ładowania akumulatora. Jest on produkowany w dwóch wariantach obudów: WL-CSP (3,1 x 2,4 mm) i QFN (5 x 5 mm). Może być konfigurowany za pomocą interfejsu TWI, kompatybilnego z I²C, zapewniającego łatwy dostęp do zaawansowanych funkcji systemowych (m.in. 2-przyciskowy "twardy" reset, wskaźnik naładowania akumulatora, watchdog systemowy, ostrzeżenie o utracie zasilania, powrót po nieudanym rozruchu). Funkcje te są zwykle implementowane z wykorzystaniem komponentów dyskretnych w aplikacjach Bluetooth LE, natomiast w przypadku nPM1300 zostały zaimplementowane w układzie, co upraszcza projektowanie systemu i zmniejsza ogólną liczbę podzespołów.

nPM1300 został zaprojektowany do współpracy z układami SoC serii nRF52 i nRF53, obsługującymi protokoły Bluetooth Low Energy, LE Audio, Bluetooth mesh, Thread i Zigbee. Przykładem mogą być przenośne urządzenia medyczne. Akceptuje napięcie wejściowe z zakresu od 4,0 do 5,5 V i współpracuje z akumulatorami o napięciu znamionowym od 2,4 V. Dwie wewnętrzne linie zasilania zawierają oddzielne konwertery DC-DC buck i mogą być konfigurowane do pracy z napięciem wyjściowym od 1,0 do 3,3 V. Zapewniają wydajność prądową 200 mA. Dwie pozostałe linie pracują jako przełączniki obciążenia, przełączające prądy o natężeniu do 100 mA z zewnętrznych źródeł. Mogą też pełnić funkcję regulatorów LDO, gdy są zasilane bezpośrednio z nPM1300. W tym drugim przypadku ich zakres napięcia wyjściowego wynosi od 1,0 do 3,3 V, a maksymalny prąd wyjściowy to 50 mA.

nPM1300 może ładować pojedyncze ogniwa Li-ion, Li-Pol i LiFePO₄ maksymalnym prądem 800 mA. Jego napięcie końca ładowania może być programowane w zakresie od 3,5 do 4,45 V. Układ oferuje funkcje:

• automatycznej regulacji termicznej z programowaną maksymalną temperaturą chipa podczas ładowania,\
• wykrywania portu z automatycznym programowaniem ogranicznika prądowego (100...500 mA dla standardowego USB oraz do 1500 mA dla USB-C PD),
• dynamicznego zarządzania ścieżką zasilania z automatycznym przełączaniem na zasilanie bateryjne po odłączeniu zasilania sieciowego,
• monitorowania napięcia, prądu i temperatury w celu dokładnego pomiaru stanu ogniwa,
• tryb hibernacji z programowalnym timerem wake-up o bardzo małym poborze prądu.

Do standardowego wyposażenia nPM1300 należą 3 sterowniki diod LED i 5 linii GPIO do bezpośredniej kontroli funkcji krytycznych czasowo, mogące stanowić alternatywę dla komend przesyłanych przez interfejs szeregowy.