L’impiego di un sistema di accumulo capacitivo e di due convertitori DC/DC intelligenti consente di ottimizzare la durata delle comuni batterie a bottone al litio impiegate dei dispositivi IoT, garantendo un significativo aumento dell’autonomia.
Nexperia ha introdotto i dispositivi NBM7100 e NBM5100, due nuovi rivoluzionari circuiti integrati in grado di aumentare la durata delle batterie a bottone al litio non ricaricabile fino a 10 volte rispetto alle soluzioni concorrenti, aumentando anche la sua capacità di corrente di uscita di picco fino a 25 volte rispetto a quella che una tipica cella a bottone può fornire normalmente. Questa estensione senza pari della vita operativa ridurrà in modo significativo la quantità di spreco di batterie nell’Internet of Things (IoT) e in altre applicazioni portatili a bassa potenza, rendendo le celle a bottone una fonte di alimentazione praticabile per applicazioni che in precedenza potevano funzionare solo con batterie AA o AAA.
“L’introduzione di questo prodotto per aumentare la durata della batteria segnala l’ulteriore espansione di Nexperia nelle soluzioni di gestione energetica“, ha dichiarato Dan Jensen, direttore generale dei circuiti integrati logici e BG BG di Nexperia. “Siamo entusiasti di presentare questi prodotti innovativi, complementari ai nostri prodotti analogici e logici esistenti. L’NBM7100 e l’NBM5100 migliorano significativamente le prestazioni delle celle a bottone, contribuendo a ridurre lo spreco di batteria nell’IoT, nei dispositivi indossabili e in altre applicazioni consumer“.
Le batterie a bottone al litio CR2032 e CR2025 sono comunemente utilizzate in applicazioni a bassa potenza, inclusi dispositivi con ricetrasmettitori Low Power Wi-Fi, LoRa, Sigfox, Zigbee, LTE-M1 e NB-IoT. Tuttavia, queste batterie hanno una resistenza interna relativamente elevata e velocità di reazione chimica che riducono la loro capacità in condizioni di carico pulsato. Per superare questa limitazione, NBM7100 e NBM5100 integrano due stadi di conversione DC/DC ad alta efficienza e un algoritmo di apprendimento intelligente. Il primo stadio di conversione trasferisce energia dalla batteria a un elemento di accumulo capacitivo a bassa velocità. Il secondo stadio utilizza l’energia immagazzinata per fornire un’uscita di corrente con impulsi elevati (fino a 200 mA) e tensione programmabile (da 1,8 V a 3,6 V). L’algoritmo di apprendimento intelligente monitora l’energia utilizzata durante cicli ripetitivi di impulsi di carico e ottimizza la conversione DC/DC del primo stadio per ridurre al minimo la carica residua nel condensatore di accumulo. Quando non eseguono un ciclo di conversione dell’energia (stato di standby), questi dispositivi consumano meno di 50 nA.
Entrambi i dispositivi sono specificati per temperature comprese tra -40 °C e 85 °C, il che li rende adatti per ambienti commerciali interni e industriali esterni. Un indicatore di “batteria scarica” avvisa il sistema quando la batteria raggiunge il suo limite finale. Inoltre, la protezione contro il brownout inibisce la carica del condensatore di accumulo quando la batteria sta per esaurirsi.
È inclusa un’interfaccia seriale per la configurazione e il controllo da parte di un microcontrollore di sistema: I2C nelle versioni NMB7100A e NBM5100A e SPI nelle versioni NMB7100B e NBM5100B. Entrambi i dispositivi possono estendere la durata delle batterie primarie al litio ad alta densità di energia, comprese le pile a bottone, il litio cloruro di tionile (es: LS14250 1/2 AA) e thin-film printed battery, riducendo così gli interventi di manutenzione per la sostituzione della batteria. Inoltre, l’NBM5100A/B include un pin di bilanciamento della tensione del condensatore per implementazioni basate su supercondensatori.
Caratteristiche dei nuovi dispositivi Nexperia:
I booster batteria NBM5100A/B e NBM7100A/B sono disponibili in un piccolo contenitore DHVQFN16 che misura 2,5 mm × 3,5 mm × 0,85 mm.
Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link.
