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POWER 13 -
APRILE 2017
POWER
MANAGEMENT
controllo della ricarica adatta alle batterie ricaricabi-
li e non ricaricabili e poi una seconda versione con le
funzioni di ricarica per le batterie ricaricabili. Il PMIC
MAX14720 è ideale per gestire l’alimentazione dei di-
spositivi indossabili e IoT soprattutto medicali o per il
fitness dove le dimensioni d’ingombro sono un requisi-
to critico tanto quanto l’efficienza energetica. A bordo
integra le funzioni di cinque dispositivi ovverosia di un
regolatore lineare LDO con tensione d’ingresso che va
da 1,7 a 5,5V e tensione d’uscita che va da 0,9 a 4,0V, un
regolatore buck sincrono con Vin da 1,8 a 5,5V e Vout
da 1,1 a 2,0V, un regolatore buck/boost con Vin da 1,8 a
5,5V e Vout da 2,5 a 5,0V, un Power Switch da 1,7 a 5,5V
e un Battery Monitor configurabile attraverso l’interfac-
cia I2C. Particolarmente utile è il valore minimo di 1,8V
della tensione d’ingresso dei regolatori buck e buck/
boost che grazie alla Iq di 0,9 μA permette di inseguire
la tensione generata dalle sorgenti di energy harvesting
anche nei momenti in cui c’è poca energia da recupera-
re dall’ambiente. Il package è Wlp a 25 pin con dimen-
sioni di 2,14x2,26x0,4 mm e tolleranza termica che va
da -40 a +85 °C. L’impostazione del MAX14720 è adatta
per entrambi i tipi di batterie non ricaricabili e ricari-
cabili ma per quest’ultime si può scegliere di ricorrere
a una fase di ricarica esterna oppure si può utilizzare il
MAX14750 che oltre a tutte le caratteristiche già presen-
ti nel MAX14720 ha anche un controllo che si occupa di
gestire e monitorare le sequenze di ricarica.
Controllo accurato e flessibile
Texas Instruments ha recentemente presentato il Power
Management bq25120, pensato per i prodotti indossa-
bili e di IoT a bordo dei quali può svolgere le funzioni
di caricatore lineare, regolatore, interruttore di carico
(load switch), reset manuale con timer e monitoraggio
di tensione sulle batterie.
Dotato di un convertitore buck e di un regolatore LDO
configurabile, il bq25120 s’interfaccia alle batterie agli
ioni di litio e al litio polimerico con tensione da 3,6 a
4,65V che si può configurare in gradini di 10 mV con ac-
curatezza dello 0,5% mentre in uscita fornisce 1,8V con
una corrente regolata da 5 a 300 mA e una corrente di
riposo Iq (quiescent current) di soli 700 nA. Può quindi
caricare le celle al litio nelle tre modalità di precarica,
corrente costante e tensione costante grazie al regola-
tore LDO da 100 mA e c’è un controllo automatico che
consente di isolare dal processo di ricarica della batteria
il microcontrollore che vi è collegato, il quale può conti-
nuare a funzionare senza accorgersi di alcuna riduzione
di energia dato che in questa fase può perdere al massi-
mo 50 nA.
Lo stesso controllo si occupa anche di verificare che la ca-
rica della batteria termini con una fase a 500 μA utile per
garantire che l’energia immagazzinata sia massima anche
se la ricarica avviene mentre la batteria sta contempora-
neamente fornendo l’alimentazione a uno o più circuiti
integrati. Il package è Wcsp da 2,5x2,5 mm con tolleranza
termica che va da -40 a +85 °C e comprende una porta
I2C per la configurazione delle modalità di funzionamen-
to e di tutti i parametri di attenzione come la tensione
e la corrente di carica nominali, le soglie limite per la
tensione e la corrente di carica, il limite per la corrente
d’ingresso, la soglia limite per lo switch di carico, le tem-
porizzazioni per i circuiti di timer e reset.
Fig. 3
– Integra tre regolatori, un Power Switch e un Battery Monitor il
PMIC Maxim MAX14720 per la gestione di tutti i tipi di batterie ed è fornito
anche nella versione MAX14750 con controllo della ricarica
Fig. 4
– Il Power Management Texas Instruments bq25120 di 2,5x2,5
mm carica, regola e monitora le celle al litio dei prodotti wearable e IoT di
nuova generazione