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VIII
Power
POWER 12 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2016
Per diversi anni, gli smartphone sono stati lo standard di
riferimento nella progettazione dei sistemi di alimentazio-
ne ad alta densità. Nel corso degli anni, si è cercato di per-
venire a un difficile com-promesso tra due esigenze quasi
inconciliabili: l’autonomia della batteria tra le ricariche e
la minia-turizzazione di ogni singolo componente, batte-
ria inclusa. Nel circuito di alimentazione di smar-tphone
e tablet, l’approccio alla miniaturizzazione più diffuso tra
i progettisti è stata l’integrazione, ovvero la combinazione
del maggior numero possibile di blocchi funzionali del si-
stema di alimen-tazione in un singolo chip per la gestione
della potenza (PMIC – Power Management IC).
Le ultime tendenze del settore sembrano confermare il
fatto che lo standard di riferimento sarà ora definito dai
produttori di dispositivi indossabili. In questo settore la
richiesta di densità di potenza è ancora maggiore rispetto
agli smartphone o ai tablet. Proprio come uno smartpho-
ne, i dispositivi indossabili come gli orologi intelligenti
(smart watch) e i braccialetti per il fitness sono dispositivi
di elaborazione portatili che includono diversi sensori, tra-
smettitori e periferiche per l’interfaccia utente gestiti da
un processore principale.
Poiché il “fattore di forma” è sempre più ridotto, lo spazio
disponibile per una batteria tende anch’esso a diminuire.
Eppure, come ha dimostrato la reazione dei consumato-
ri alla disponibilità dei primi smart watch sul mercato, gli
utenti danno una notevole importanza alla durata della
batte-ria e non accettano assolutamente l’idea di dover ca-
ricare il loro dispositivo indossabile più spesso di quanto
non facciano con il loro smartphone o tablet.
Di conseguenza, i progettisti di dispositivi indossabili si
trovano ad affrontare il problema della mi-niaturizzazio-
ne senza poter sfruttare la strategia di integrazione mes-
sa in atto dagli OEM che opera-vano nel campo degli
smartphone. Poiché il settore dei dispositivi indossabili
è vario e articolato, è difficile individuare un PMIC atto
Mark Shepherd
Field application engineer
Thomas Kail
Responsabile di prodotto
Divisione power management Graz
Stephan Kreszl
Hardware application engineer
AMS
Miniaturizzare i circuiti di
alimentazione nei dispositivi indossabili
Le attuali tendenze a livello di architettura dei dispositivi da polso, come gli smart
watch e i brac-ciali per il fitness hanno dato vita al lo sviluppo di una nuova classe di
“micro-PMIC” che promet-tono di risolvere il problema della densità di potenza nei
dispositivi indossabili
OGIC&
ONTROL
wer Path &
ent Limiter
Linear
Charger
AS3701
VSS_SD1
FB_SD1
LX_SD1
1uH
10uF
LDO1
1.2 – 3.3V
200mA
Iq = 5uA
Current
Sinks
LDO1
2.2uF
GND
CURR1
LDO2
1.2 – 3.3V
200mA
Iq = 5uA
LDO2
2.2uF
2.2uF
VSUP
VSUP
MCU
Power
1.8V
CURR2
PWM
GPIO
GPIO5
XIRQ
GPIO4
INT
HRM
VSUP
GPIO
AS1383
VDD
DCDC
500mA
0.6 – 3.4V
Iq = 30uA
VSUP
SW
EN
FB
GND
VOUT
3.3V
5.0V
3.0V
GPS
1.8V
3.0V
Gyro
Compass
VIB
Haptic
Feedback
Fig. 1 – Architettura tipica di uno smart watch. I
blocchi funzionali in cui sono riportati i codici si
riferiscono a dispositivi prodotti da ams