Nordic nPM2100-为榨干电池而生

乐活   2025-01-26 17:49   内蒙古  

Nordic 出了一个新芯片,不过就是几篇报道,还没有特别详细的资料:

制造一块原电池所需的能量平均是其储存能量的 50 倍,因此原电池是一种极其低效的能源。更糟糕的是,低效的电源管理浪费了相当一部分储存的能量,导致许多电池在完全耗尽之前就被丢弃。

nPM2100 的升压调节器和独特的节能功能(包括原电池电量计)解决了电源管理效率低下的问题,同时还确保在电池被丢弃之前,电池储存的所有能量都已用完。

大概就是说,现在的很多设备其实还是使用的电池有了这个芯片可以尽可能的压榨电池的能量。

拥有两个封装,这个更是到了恐怖的2mm,太小了

支持各种原电池:

这个是以前常见的纽扣电池

还有搭配的卡槽

有着150mAh的容量

放电率,在1.2V的时候就几乎没能量了

1mA的情况下可以放100mAh,看样子是缓慢放电才能完全利用

好好好,学会了,一捏就放电

这个确实平时不注意的,挨在一起,写错了吧?

就这还是旗舰店

其次还有一个DCDC和LDO:

这样的构架可以降低一点纹波

  1. 输入电压范围:0.7 V 至 3.4 V。

  2. 输出电压范围:1.8 V 至 3.3 V。

  3. 最大输出电流:150 mA。

  4. 高效率:

  • 在 50 mA 负载下,效率高达 95%。

  • 在 10 µA 负载下,效率为 90.5%。

  • 静态电流 (IQ):150 nA。

  • 这里出现一个IQ,其实日常这个参数看LDO多,不过nA级别确实很优秀了。

    当然不能和这样的比,不过确实是不在一个量级

    还有一个LDO,直接就可以给MCU了:

    1. 输出电压范围:0.8 V 至 3.0 V。

    2. 最大输出电流:50 mA。

    不知道你看到这样的参数有没有疑惑,为什么不干活效率也低了?

    以下斗胆算算,不知道对不对,因为低功耗这块,可以学习的资料不多。

    先看静态电流是电源管理电路在无负载或轻负载时自身消耗的电流
    nPM2100 的静态电流为 150 nA,这在低负载条件下占输出电流的比例较大。
    在 10 µA 负载 时,静态电流占总电流的比例为:

    这部分电流会降低效率

    在50 mA负载时,静态电流占总电流的比例极小:

    因此,静态电流对效率的影响几乎可以忽略。
    里面有DCDC,所以考虑-开关损耗:升压调节器通过开关器件(如 MOSFET)实现电压转换。每次开关都会产生一定的能量损耗。
    在高负载时,开关损耗被分摊到更大的输出功率中,因此对效率的影响较小。
    在低负载时,开关损耗占输出功率的比例较高,导致效率下降。
    总结一下,上面可以称为固定损耗:包括控制电路、驱动电路等的功耗,这些损耗在低负载时占比较大。
    许多现代电源管理 IC 会针对轻负载进行优化,例如采用脉冲频率调制 (PFM) 或跳周期模式来减少开关次数,从而降低损耗。尽管如此,轻负载下的效率仍然无法达到高负载时的水平,因为固定损耗和静态电流的影响无法完全消除。

    电源管理电路的效率通常呈现为一个“倒U型”曲线:

    1. 在极低负载时,效率较低(由于静态电流和固定损耗)。
    2. 在中等负载时,效率达到峰值(此时静态电流和开关损耗的影响最小)。
    3. 在极高负载时,效率可能再次下降(由于导通损耗和热损耗增加)。

    芯片现在还没有数据手册,就看过ADI的

    现在有4款

    还有这个

    支持最多的电源轨

    更多的信息,等有了数据手册或者样品再说喽

    推荐这本书,我有电子版的

    https://www.nordicsemi.com/Nordic-news/2025/01/nPM2100-PMIC-extends-battery-life-of-primary-cell-powered-Bluetooth-LE-products
    https://www.analog.com/cn/resources/analog-dialogue/raqs/raq-issue-218.html
    https://www.analog.com/cn/products/adp2370.html
    https://www.analog.com/media/cn/news-marketing-collateral/press-releases/lt3845mp%20pr%20chs.pdf

    云深之无迹
    纵是相见,亦如不见,潇湘泪雨,执念何苦。
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