circuit intégré nPM2100 de Nordic Semiconductor

Le circuit nPM2100 de Nordic vise à prolonger l’autonomie des piles des appareils IoT

  • Le circuit intégré dédié à la gestion de l’alimentation de la série nPM2100 de Le circuit PMIC nPM2100 a été conçu afin de prolonger la durée de vie de la batterie des appareils IoT.
  • Ce circuit intègre un régulateur de tension et de spécifiques fonctionnalités d’économie d’énergie afin d’accroître l’autonomie des appareils sans fil alimentés par une pile non rechargeable.

 
Selon Cordis, 28 milliards de piles primaires sont jetées dans le monde chaque année. La fabrication de ce type de pile nécessite, en moyenne, 50 fois l’énergie qu’elle stocke. Ce qui en fait, selon Nordic, une source d’énergie particulièrement inefficace. En outre, la gestion inefficace de leur alimentation gaspille une partie importante de l’énergie stockée. Ce qui fait que ces piles sont souvent jetées avant d’être totalement épuisées. Le régulateur de tension du circuit nPM2100 couplé à des fonctionnalités d’économie spécifiques, telles que la jauge de cellule primaire, vise à remédier aux inefficiences et de s’assurer que la pile est totalement épuisée avant de la jeter.

Le circuit PMIC nPM2100 entend prolonger l’autonomie des applications dépendant d’une pile primaire (non-rechargeable) en gérant les ressources d’énergie avec un régulateur de tension plus efficace et en proposant des fonctionnalités d’économie d’énergie. Il est notamment destiné aux souris et claviers, accessoires de suivi d’objets, télécommandes et appareils médicaux à porter sur soi.

« Tous les produits IoT ne peuvent pas compter sur des piles rechargeables ou la récupération d’énergie. Par conséquent, les piles primaires ne sont pas près de disparaître. » explique Geir Kjosavik, directeur produit – PMIC, Nordic Semiconductor. « Cependant, avec le circuit nPM2100 il devient possible d’exploiter une part bien plus importante de l’énergie stockée dans ces cellules, afin d’espacer les remplacements des piles et de créer des produits plus compacts, plus légers et moins chers. »

Taillé pour les applications à piles

Le circuit nPM2100 vise principalement les applications à piles. Il prend notamment en charge les piles de type AA/AAA/LRxx (en série), ou une seule pile LiMnO2 de 3 V. Les piles bouton à une ou deux cellules à oxyde d’argent ou zinc-air sont également prises en charge, ainsi que toute autre batterie primaire fonctionnant dans la plage de tensions d’entrée du circuit nPM2100.

Le circuit nPM2100 inclut un régulateur de tension avec une plage de sortie de 1,8 à 3,3 V, alimenté en entrée dans une plage allant de 0,7 à 3,4 V. Ce régulateur peut fournir jusqu’à 150 mA de courant. Il alimente également un commutateur de charge/LDO fournissant jusqu’à 50 mA sur une plage de sortie de 0,8 à 3,0 V. Il présente un courant de repos (IQ) de 150 nA et offre une efficacité de conversion du courant de 95 % à 50 mA et 90,5 % à 10 µA.

Fonctionnalités dédiées à l’économie d’énergie

Le circuit intégré de la gamme PMIC nPM2100 inclut un mode d’expédition à faible courant qui permet de transporter les produits sans retirer les piles. Le mode d’expédition prend en charge un courant de veille de 35 nA avec plusieurs options de réveil, dont la fonction « break-to-wake » (activer si coupure de circuit) en instance de brevet. Il inclut également un minuteur d’activation utilisable en parallèle avec le mode d’expédition pour programmer l’activation. Le minuteur peut également activer un état de veille encore plus profond que celui d’un système sur puce (SoC) ou d’un microcontrôleur (MCU). La valeur cumulée du courant tiré par le circuit nPM2100 en veille profonde est inférieure à 200 nA.

La jauge réagissant à la tension et la température qui s’exécute sur le microprocesseur hôte offre davantage de précision sur les mesures de la pile. Ce qui permet aux utilisateurs d’avoir une meilleure connaissance de la quantité d’énergie qui est utilisée.

Les versions d’évaluation du circuit nPM2100 sont disponibles actuellement sous forme d’un boîtier WLCSP compact de 1,9 sur 1,9 mm ou QFN polyvalent de 4 sur 4 mm. La production en série devrait commencer au cours du premier semestre 2025.