Nexperia ha presentato NBM7100 e NBM5100, nuovi tipi rivoluzionari di circuiti integrati progettati per prolungare la durata di una tipica batteria a bottone al litio non ricaricabile fino a 10 volte rispetto alle soluzioni della concorrenza, aumentando al contempo la sua capacità di corrente di uscita di picco fino a 25 volte rispetto a ciò che una tipica cella a bottone può fornire senza un booster della batteria.
Questa estensione senza pari ridurrà in modo significativo la quantità di spreco di batterie nell’Internet of Things (IoT) a bassa potenza e in altre applicazioni portatili, rendendo le celle a bottone una fonte di alimentazione praticabile per applicazioni che in precedenza potevano funzionare solo con batterie AA o AAA.
Le celle a bottone al litio CR2032 e CR2025 hanno una maggiore densità energetica e una maggiore durata. Di conseguenza, sono comunemente utilizzati in applicazioni a bassa potenza, inclusi dispositivi con ricetrasmettitori Wi-Fi Low Power, 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 utilizzabile in condizioni di carico pulsato. Per superare questa limitazione, NBM7100 e NBM5100 contengono 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 ad alto impulso (fino a 200 mA) regolata (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” (low battery’) avvisa il sistema quando la batteria raggiunge il suo punto finale funzionale.
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 interfaccia periferica seriale (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 tionile (Lithium Thionyl) (ad esempio, LS14250 1/2 AA) e i tipi di carta stampata emergenti, riducendo così la manutenzione estendendo l’intervallo di tempo tra le sostituzioni della batteria. Inoltre, l’NBM5100A/B include un pin di bilanciamento della tensione del condensatore per implementazioni basate su supercondensatori.
I booster batteria NBM5100A/B e NBM7100A/B sono disponibili in un piccolo package DHVQFN16 che misura 2,5 × 3,5 × 0,85 mm.
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“L’introduzione di questo prodotto per il potenziamento della durata della batteria segnala l’ulteriore espansione di Nexperia nelle soluzioni di gestione della batteria“, secondo Dan Jensen, General Manager di BG Analog and Logic ICs 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“.
