Türchen 8 – Power Management
Power Management
Neben preisgekrönten Wireless Lösungen bietet Nordic Semiconductor eigene Power Management ICs (PMICs) an und wurden entwickelt, um die Energieeffizienz zu maximieren, zentrale Systemfunktionen zu integrieren und die Entwicklung batteriebetriebener drahtloser Produkte zu vereinfachen. Alle PMICs von Nordic sind dafür optimiert, nahtlos mit den ultra-low-power SoCs des Unternehmens zusammenzuarbeiten – insbesondere den Serien nRF52, nRF53, nRF54L/H sowie der nRF91-Serie – und können ebenso mit Host-Geräten anderer Hersteller eingesetzt werden.
- Maximale Energieeffizienz: Die PMICs sind für extrem niedrigen Stromverbrauch ausgelegt, sodass mehr Energie der Batterie für nutzbare Arbeit zur Verfügung steht– von der Batterie bis hin zum RF-Frontend.
- Hohe Integration: Sie vereinen wesentliche PMIC-Funktionen (Buck-/Boost-Regelung, Batterieladung, LDOs, Lastschalter) mit wertvollen Systemfeatures wie Fuel Gauging, Watchdog-Timern, Brown-out-Erkennung, Ship-/Hibernate-Modi sowie LED-/GPIO-Steuerung in kompakten Gehäusen. Dadurch werden Platinenfläche, Bauteilanzahl und Stücklisten-Kosten reduziert.
- Nahtlose Entwicklung: Nordic stellt PC-Tools bereit (nPM PowerUP innerhalb von nRF Connect for Desktop), um PMIC-Parameter zu konfigurieren und das Verhalten zu evaluieren – ohne tiefgehende Firmware-Arbeit. So können Hardware- und Software-Teams schneller ein funktionierendes Power-Design entwickeln.
Das aktuelle PMIC-Portfolio umfasst fünf Hauptprodukte: nPM1100, nPM1300, nPM1304, nPM2100, und nPM6001. Gemeinsam decken sie ein breites Spektrum an Anwendungsfällen ab – von winzigen Wearables und Sensoren mit Li-Ion/LiPo- oder LiFePO₄-Akkus, über Primärzellen-Geräte mit hocheffizientem Boost-Regler, bis hin zu komplexen Multi-Rail-Systemen mit mehreren unabhängigen Spannungsdomänen.
PMIC Produkt Portfolio
Modernes Batteriemanagement in kompakten Gehäusen
Wichtige Merkmale
- Ultra Low Power Design: Die Nordic PMICs sind speziell für Geräte mit kleinen Batterien entwickelt. Sie bieten Ruheströme von nur 150 nA und Ship-Modes bis hinunter auf 35 nA. Dadurch wird eine lange Batterielebensdauer in kompakten Geräten wie Smart Rings, Sensoren und medizinischen Wearables gewährleistet.
- Integriertes Systemmanagement: Im Gegensatz zu vielen Wettbewerbern vereinen Nordic PMICs Batterieladung, Fuel Gauging, Spannungsregelung und Systemüberwachung in einem einzigen Chip. Das reduziert die Designkomplexität und den Platzbedarf auf der Leiterplatte und erhöht zugleich die Zuverlässigkeit.
- Präzises Fuel Gauging: Die neuesten PMICs (z. B. nPM1304) verfügen über modellbasiertes Fuel Gauging, das den Ladezustand der Batterie präzise überwacht und dabei den Energieverbrauch minimiert. Dies ist entscheidend für Geräte, bei denen eine verlässliche Batterievorhersage unerlässlich ist – etwa Gesundheits-Tracker.
- Flexible Power Rails: Die Nordic PMICs unterstützen mehrere geregelte Stromversorgungs-Schienen, sodass Entwickler verschiedenste Subsysteme mit einem kompakten IC betreiben können. Das vereinfacht das Design und ermöglicht komplexere IoT-Geräte.
- Kompakte Bauform: Als ultrakompakter IC konzipiert, sparen Nordic PMICs Platz und senken die Stücklisten-Kosten. Ihre geringe Grundfläche macht sie besonders geeignet für miniaturisierte Geräte wie Smart Wearables.
- Nahtlose Ökosystem-Integration: Die PMICs sind für den Einsatz mit den nRF Wireless SoCs von Nordic Semiconductor optimiert. Sie gewährleisten eine reibungslose Integration mit Bluetooth LE, Cellular IoT und weiteren Funktechnologien. Dieser ganzheitliche Ökosystem-Ansatz beschleunigt die Markteinführung für Entwickler.
Auswahlhilfe für Power Management
|
|
|
|
|
|
|
|
Buck regulator |
1 |
2 |
2 |
1 |
4 |
|
Battery charger |
Yes |
Yes |
Yes |
||
|
LDO |
2 |
2 |
1 |
2 |
|
|
Load Switch |
2 |
2 |
1 |
||
|
Term. Voltage |
4.1-4.2 V or 4.25-4.35 V |
3.5-4.45 V |
3.5-4.65 V |
||
|
Min. charging current |
20 mA |
32 mA |
4 mA |
||
|
Max. charging current |
400 mA |
800 mA |
100 mA |
||
|
Dynamic power-path management |
Yes |
Yes |
Yes |
||
|
Thermal protection |
Yes |
Yes |
Yes |
||
|
Battery Compatibility |
Battery Compatibility |
LiFePO4, Li-ion, LiPo |
LiFePO4, Li-ion, LiPo |
Primary-cells |
|
|
Input Voltage |
4.1-6.7 V |
4.0-5.5 V |
4.0-5.5 V |
0.7-3.4 V |
3.0-5.5 V |
|
USB Compliance |
Yes |
Type-C |
Type-C |
||
|
Regulated output voltage |
1.8-3.0 V |
1.0-3.3 V |
1.0-3.3 V |
0.8-3.3 V |
0.5-3.3 V |
|
Max. current per buck |
150 mA |
200 mA, 200 mA |
200 mA, 200 mA |
150 mA |
550 mA, 200 mA, 150 mA, 150 mA |
|
Fuel gauge |
Yes |
Yes |
Yes |
||
|
Hard system reset |
Yes |
Yes |
Yes |
||
|
Timed wake-up |
Yes |
Yes |
Yes |
Yes |
|
|
Watchdog timer |
Yes |
Yes |
Yes |
Yes |
|
|
Ship / Hibernate Mode |
Yes |
Yes |
Yes |
Yes |
Yes |
|
Brown-out detector |
Yes |
Yes |
Yes |
Yes |
Yes |
|
LED drivers, GPIOs |
2,0 |
3,5 |
2,5 |
0,2 |
0,3 |
|
Control interface |
Pin-configurable |
TWI |
TWI |
TWI |
TWI |
|
Operating Temperature |
-40-85 °C |
-40-85 °C |
-40-85 °C |
-40-85 °C |
-40-85 °C |
|
Evaluations Kits |
nPM6001 EK |
||||
|
Package Options |
4x4 mm QFN24, 2.1x2.1 mm WLCSP |
5x5 mm QFN32, 3.1x2.4 mm WLCSP |
5x5 mm QFN32, 3.1x2.4 mm WLCSP |
4x4 mm QFN16, 1.9x1.9 mm WLCSP |
2.2x3.6 mm WLCSP |
Teilnehmen und Gewinnen!
Wie funktioniert das Gewinnspiel?
Sie können einen Chipolo LOOP oder CARD und ein Nordic DevKit Ihrer Wahl stellvertretend für Ihr Unternehmen gewinnen.
Um teilzunehmen, wählen Sie aus, welchen Chipolo-Finder und welche Nordic-Boards Sie gewinnen möchten (Sie können mehrere Optionen auswählen und das Los entscheidet, welche Sie erhalten).
Füllen Sie jetzt das Formular aus und mit etwas Glück erhalten Sie Ihr Wunschpaket aus Chipolo & Nordic DevKit: