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ams, 웨어러블 기기에 적합한 4mm2 의 소형 고집적 전력관리 솔루션 출시 ams stellt winzige Powermanagementlösung für Wearables vor: nur 4 mm²
2015년 3월 23일 – 고성능 아날로그 IC 및 센서 전문기업인 ams(지사장 이종덕)는 웨어러블 및 공간에 제약을 받는 기기에서 사용할 수 있는 소형 풋프린트의 고집적 전력 관리 IC(제품명: AS3701)를 출시했다고 밝혔다. 낮은 대기전류의 마이크로PMIC(power management IC)인 AS3701은 다중 전력 레귤레이션, 전력 절감, 배터리 충전 보호, 스타트업 기능을 2mm x 2mm x 0.4mm에 불과한 크기로 측정되는 칩스케일 패키지에서 구현한다.
AS3701을 사용하는 전력 시스템 설계자는 공간 절약을 실현할 수 있으며 스마트 워치, 스포츠 밴드, 웨어러블 의료 기기, 핸드헬드 GPS 장치, 모바일폰처럼 단일 리튬이온 셀로 공급되는 제품에서 향상된 전력 관리 기능을 구현할 수 있다. AS3701의 다중 전력 레일은 2개의 200mA LDO, 500mA 스텝다운 DC-DC 컨버터, 40mA(최대) 프로그램 가능한 전류 싱크 2개를 포함한다. 동기식 스텝다운(벅) 컨버터는 최대 4MHz의 주파수까지 스위칭되어, 소형 인덕터와 10µF 출력 커패시터만 필요로 한다.
마이크로 PMIC의 고집적 리튬이온 배터리 충전기는 완속충전(trickle-charge), 정전류, 정전압 모드에서 동작하며 500mA 의 최대 충전 전류를 공급한다. 전력 경로 관리 기능을 통해 이 디바이스는 방전 배터리(dead battery)로 시작할 수 있으며, 전원(mains)에 플러그될 때 배터리 충전 회로와 시스템 전원공급장치 간의 전력 배분을 최적화한다.
수많은 설계는 AS3701의 I2C 인터페이스를 사용해 호스트 프로세서나 마이크로컨트롤러로 구성할 수 있다. 디바이스는 독립 모드로 동작할 때 웨이크업/파워 다운 입력, PWM 입력 및 출력, 인터럽트 및 제어 작업에 적합한 다목적 I/O도 포함한다.
OTP(one-time programmable) 부트 시퀀스는 설계자에게 다른 애플리케이션과 프로세서를 위해 마이크로PMIC의 스타트업 동작을 적용할 수 있는 유연성을 제공한다.이를 통해 OEM 업체들은 다양한 완제품 설계에서 동일한 전력 솔루션을 사용할 수 있으며, 개발과정을 단순하게 진행하고 재고목록을 통합할 수 있다.
내장된 배터리 온도 모니터링, 파워온리셋, 과전류 보호 기능은 신뢰성이 우수하고 안전한 동작을 보장할 수 있도록 지원한다.
ams의 베른트 크라프트써로퍼(Bernd Krafthoefer) 제품 마케팅 매니저는 “AS3701은 매우 작고 효율적인 전력 회로 설계 및 가공 분야에서 ams의 수년 간 경험을 바탕으로 설계된 제품이다. 이 제품은 전력 회로 소형화 부문에서 최첨단 기술력을 보여주는 것으로, 더 긴 배터리 수명을 제공하는 콤팩트한 웨어러블 기기를 위한 토대를 제공한다”라고 말했다.
AS3701 마이크로 PMIC는 현재 양산 수량으로 이용할 수 있으며, 1,000개 수량 기준으로 개당 0.82달러로 책정되었다. AS3701의 평가 보드는 ams의 온라인을 통해 이용할 수 있다. 샘플 및 기술 정보에 대한 상세 정보는 AS3701.
Unterpremstätten, Österreich (23. März 2015). Die ams AG (SIX: AMS), ein führender Lieferant von hochgenauen Sensoren und Analog-ICs, präsentiert den AS3701, eine integrierte, besonders kleine Powermanagementlösung zum Einsatz in Wearables und anderen Geräten mit knappem Bauraum.
Der AS3701 ist ein Mikro-PMIC (Power Management IC) mit geringem Ruhestrom. Er bietet mehrere Spannungswandler, Stromsparfunktionen, eine Akku-Ladeschaltung und Start-Funktionen in einem WL-CSP-Gehäuse von lediglich 2 mm x 2 mm x 0,4 mm.
Der AS3701 weist bei minimalem Platzbedarf eine Reihe ausgefeilter Funktionen auf. Er ist für Geräte ausgelegt, die von einer einzelnen Lithium-Ionen-Zelle versorgt werden, etwa Smart-Watches, Fitnessarmbänder, mobile Medizingeräte, tragbare GPS-Empfänger und Mobiltelefone.
Der AS3701 bietet mehrere Versorgungsleitungen, zwei 200-mA-LDOs, einen 500-mA-DC-Abwärtswandler und zwei programmierbare Stromsenken mit je bis zu 40 mA Belastbarkeit. Der Synchron-Abwärtswandler arbeitet mit einer hohen Schaltfrequenz von bis zu 4 MHz, als externe Beschaltung braucht er lediglich eine kleine Induktivität und einen 10-µF-Kondensator im Ausgang.
Die im Mikro-PMIC eingebaute Ladeschaltung kann im Erhaltungsladungsmodus arbeiten, mit Konstant-Strom oder mit Konstant-Spannung; sie liefert maximal 500 mA. Das Powermanagement erlaubt es, ein Gerät mit einem vollständig entladenen Akku anlaufen zu lassen, bei Verbindung zum Netzgerät verteilt es den Strom optimal zwischen der Ladung der Batterie und der Versorgung des Geräts.
In vielen Designs wird man die I²C-Schnittstelle des AS3701 dazu nutzen, den IC über einen Hostprozessor oder Mikrocontroller zu konfigurieren. Der IC verfügt aber auch über Vielzweck-I/O-Leitungen, über die man ihn starten oder in einen Stromsparmodus schalten kann, für die Ein- und Ausgabe von PWM, für Interrupts und für Steuerzwecke, wenn das IC eigenständig betrieben wird.
Mittels einer einmalig programmierbaren (OTP) Bootsequenz kann der Entwickler die Startsequenz des Mikro-PMIC an unterschiedliche Anwendungen und Prozessoren anpassen. Damit kann ein OEM die gleiche Stromversorgungslösung in unterschiedlichen Endprodukten einsetzen, was den Entwicklungsprozess erleichtert und die Lagerhaltung vereinfacht.
Mit der eingebauten Akku- und Eigentemperaturüberwachung, dem Reset beim Einschalten und der Überstromsicherung gewährleistet der AS3701 einen zuverlässigen und sicheren Betrieb.
“Der AS3701 profitiert von vielen Jahren Erfahrung, die ams bei Design und Herstellung von sehr kleinen und effizienten Stromversorgungsschaltungen hat. Er zeigt, was heute an Miniaturisierung bei Stromversorgungen möglich ist und stellt einem kompakten Wearable ein solides Fundament für eine lange Akkulaufzeit bereit”, sagt Bernd Krafthoefer, Product Marketing Manager bei ams.
Der Mikro-PMIC AS3701 ist bereits in Stückzahlen erhältlich, ein IC kostet 0,82$ in TausenderStückzahlen.
Ein Evaluationsboard für den AS3701 kann online bei ams bestellt werden. Muster und technische Informationen erhalten Sie unter AS3701.