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ELETTRONICA OGGI 505- OTTOBRE 2022 18 TECH INSIGHT SERPENTONE La tecnologia della batteria si basa su molecole organiche (polimeri) “redox-attive” i cui stati di ossido-riduzione possono essere variati in modo reversibile durante le fasi di carica e di scarica. In pratica ciò significa che il polime- ro può sia perdere elettroni (ossidazione) sia guadagnare elettroni (riduzione) ed entrambi i processi sono di natura reversibile. Le batterie TAeTTOOz prevedono due materiali conduttivi a base polimerica utilizzati come anodo e catodo all’interno della batteria e un terzomateriale ionico che viene utilizza- to come elettrolita a stato solido. Gli inchiostri sono a base acquosa e possono essere formulati in modo da soddisfare specifiche esigenze dell’utilizzatore e non richiede l’uso di solventi dannosi. Data la natura non tossica di questi in- chiostri organici, i prodotti stampati possono essere smal- titi senza problemi, rendendo tali batterie ricaricabili pro- dotti di tipo “usa e getta”. Le dimensioni laterali di queste batterie stampate varia da 1 a 20 cm, mentre lo spessore complessivo non supera 0,5 mm. Esse possono ovviamente essere impilate, piegate e arrotolate per realizzare oggetti 3D da integrare nei sistemi esistenti. Una delle principali applicazioni della tecnologia TAeTTOOz è la sua combinazione con un sensore (o unamatrice di sen- sori) accoppiato con uno o più dispositivi di accumulo e riu- tilizzo dell’energia (energy harvesting) per realizzare unità autonome e auto-alimentate per applicazioni IoT. InnovationLab sta lavorando con parecchi clienti allo svi- luppo di progetti di sensori autonomi auto-alimentati, dove una batteria ricaricabile stampata è abbinata a un sensore (di temperatura o umidità) e a una cella solare, un’antenna stampata per l’harvesting di energia RF o a materiale pie- zoelettrico. Le specifiche sono definite dal layout scelto. La capacità delle batterie varia da 0,1 a 0.2 mAh/cm² con una tensione operativa di 1,2 V. Si tratta di valori di tensione troppo bassi per pilotare LED o radiatori, ma sufficienti per applicazioni “low power” come l’alimentazione di sensori presenti in etichette e cerotti smart. HEMT GaN bidirezionali per la ricarica veloce Emanuele Dal Lago un HEMT bidirezionale al nitruro di gallio su silicio da 40V in package WLCSP (2,1 x 2,1 mm). Il chip supporta la com- mutazione bidirezionale con resistenza nello stato di on di soli 4,8 mΩ. BiGaN è destinato ad applicazioni quali circuiti di protezione dalle sovracorrenti per la ricarica degli smar- tphone, circuiti di commutazione di carico high-side e cir- cuiti di commutazione per sistemi con più alimentazioni. Innoscience Technology ha presentato la serie Bi-GaN, formata da dispositivi HEMT bidirezionali che garantisco- no una ricarica veloce degli smartphone senza generare gli incrementi di temperatura a volte riscontrati con i tradizio- nali dispositivi al silicio, che compromettono l’affidabilità e comportano l’insorgere di potenziali rischi. Fino a poco tempo fa, per i commutatori di potenza dei telefoni cellulari si utilizzavanoMOSFET al silicio. Tuttavia, questi dispositivi non solo occupanomolto spazio sulla scheda PCBprincipale del telefono, ma possono generare anche un notevole surri- scaldamento e perdite di potenza durante la ricarica rapida. Grazie ai bassi valori RDS(on), all’assenza di diodi parassiti e alla bi-direzionalità della tecnologia Bi-GaN Innoscience, con un unico HEMT BiGaN è possibile sostituire due MO- SFET NMOS accoppiati “back-to-back” in una configura- zione con alimentazione comune per ottenere la commu- tazione bidirezionale delle correnti di carica e scarica della batteria. Questa soluzione riduce la resistenza nello stato di on, l’ingombro del chip del 70% e l’incremento di tempera- tura del 40%. Il primo dispositivo BiGaN è INN040W0488, I nuovi dispositivi Bi-GaN di Innoscience sono utilizzati all’interno degli smartphone di OPPO per controllare le correnti di carica e scarica della batteria