Convertitori Buck DC/DC con monitor di tensione della batteria integrato

Pubblicato il : 25/10/2019 17:07:50

L'impresa giapponese Ricoh Electronic Devices ha presentato due nuovi convertitori Buck con modalità VFM; stiamo parlando dei modelli RP514 e RP515, prodotti concepiti per utilizzi che richiedono un bassissimo consumo di corrente come i dispositivi indossabili per l'Internet of Things (IoT). RP514 e RP515 sono inoltre dotati di un monitor di tensione della batteria integrato che consente di misurare la carica residua nella batteria.



Convertitori DC/DC Ricoh per applicazioni IoT a basso consumo energetico



Risparmio energetico e monitoraggio della batteria



Una delle caratteristiche chiave dei modelli RP514 ed RP515 è il circuito di monitoraggio della batteria. Generalmente, l'impedenza di ingresso di un convertitore A/D è bassa, con un conseguente considerevole flusso di corrente a terra, che scarica inevitabilmente la batteria e riduce la durata dell'applicazione. I modelli RP514 ed RP515 offrono una soluzione semplice, dotata di un divisore resistivo integrato e un inseguitore di tensione, come un buffer. Questo circuito ha il vantaggio di essere dotato di un flusso di corrente verso terra molto più basso e l'uscita del buffer è compatibile con l'impedenza di ingresso del convertitore A/D. Inoltre, tutti i componenti essenziali sono integrati nel chip: ciò consente di ridurre notevolmente l'ingombro su scheda e i relativi costi. In questo modo è possibile, per esempio, realizzare un semplice indicatore di carica per le batterie principali.



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Convertitori DC-DC Ricoh per applicazioni IoT



Possibili applicazioni



Gli odierni dispositivi indossabili e IoT funzionano principalmente in modalità di sospensione, quindi il consumo di energia si definisce fondamentalmente con la corrente di quiescenza, che si riferisce allo stato a riposo del circuito, senza alcun carico in uscita. In tale modalità, il sistema è inattivo, ma pronto ad attivarsi in qualsiasi momento per svolgere un compito, trasmettendo dati e ritornando poi alla modalità di sospensione. I modelli RP514 ed RP515 vantano una corrente di quiescenza straordinariamente bassa e consumano soltanto 300 nA, prolungando così la durata della batteria.

La differenza tra i due modelli risiede nella capacità di corrente in uscita: RP514 è in grado di erogare 100mA mentre RP515 eroga 300 mA. Entrambi offrono la rettifica sincrona e integrano transistor MOSFET per il pilotaggio high e low-side. I convertitori DC/DC funzionano in modalità VFM, la migliore per conseguire prestazioni ad alta efficienza quando la corrente in uscita richiesta è bassa; l'efficienza massima che ne deriva è dell'ordine del 95%.

Il circuito “Under Voltage Lock Out” incluso disabilita il convertitore DC/DC quando la tensione di ingresso scende al di sotto di una soglia minima.

Il circuito soft-start controlla la tensione di uscita affinché aumenti con una pendenza costante, impedendo qualsiasi sovraelongazione e sottoelongazione di uscita durante l'avvio.

Il circuito di limitazione della corrente Lx evita poi che la corrente di picco che attraversa l'induttore superi una soglia massima ben precisa prevista per la corrente.



Applicazione Tipica Serie RP514



Schema di applicazione convertitore DC-DC Ricoh RP514



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