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I progettisti di applicazioni indossabili mediche e di fitness funzionanti con batterie non ricaricabili possono ora ridurre del 50% le dimensioni della soluzione di alimentazione e prolungare l’autonomia, grazie al PMIC (power management integrated circuit) MAX20310 di Maxim Integrated, caratterizzato da bassissima corrente di quiescenza (IQ). Il PMIC per indossabili accetta una tensione di ingresso molto bassa, fino 0,7 V, per adattarsi anche alle architetture che impiegano accumulatori ad alta densità di energia – come le batterie zinco-aria e quelle all’ossido di argento – così come alle architetture che impiegano le più comuni batterie alcaline.
Con il crescente successo dei dispositivi di monitoraggio personale e remoto, la riduzione delle dimensioni e il prolungamento della durata della batteria divengono vantaggi essenziali. Ad esempio, secondo un rapporto di Allied Market Research il mercato mondiale dei dispositivi per il monitoraggio dei pazienti crescerà con un tasso composto annuo (CAGR) del 17% raggiungendo 2,13 miliardi di dollari nel 2022.
Nella progettazione delle applicazioni indossabili mediche e di fitness occorre considerare numerosi fattori, tra cui le piccolissime dimensioni e la lunga durata della batteria. Solitamente, però, i progettisti sono costretti ad impiegare componenti discreti per costruire un sofisticato blocco di alimentazione che spesso occupa spazio prezioso sulla scheda, assorbe un’elevata corrente di quiescenza e riduce la durata della batteria quando il dispositivo è in modalità sleep. Gli ambienti clinici pongono ulteriori sfide, poiché le soluzioni ricaricabili richiedono contatti, clip e porte di ricarica in cui possono accumularsi germi.
Utilizzando un’innovativa architettura ‘single-inductor multiple-output’ (SIMO), il MAX20310 integra quattro uscite di potenza che condividono un unico induttore, tutte con bassissima corrente di quiescenza. Questo alto livello di integrazione consente di dimezzare le dimensioni della soluzione rispetto ad opzioni confrontabili basate su componenti discreti, riducendo di oltre il 40% la corrente di quiescenza e quindi aumentando la durata della batteria. Negli ambienti clinici, le architetture con batteria non ricaricabile consentono di creare unità sigillate ermeticamente che possono essere disinfettate dopo ogni uso, o perfino unità monouso che impediscono totalmente il trasferimento di infezioni da paziente a paziente. Il MAX20310 è ideale per applicazioni quali dispositivi medici non ricaricabili in forma di cerotto, monitoraggio di ambienti ed apparecchiature, sensori discreti per Industrial Internet of Things (IIoT).
Vantaggi principali:
- Soluzione di piccole dimensioni: disponibile in architettura SIMO dual buck-boost con un singolo induttore esterno; riduce del 50% le dimensioni della soluzione rispetto ad opzioni basate su componenti discreti
- Architettura versatile: supporta sistemi che impiegano batterie zinco-aria, all’ossido di argento ed alcaline con tensioni di ingresso comprese tra 0,7 V e 2 V
- Maggiore durata della batteria: nelle modalità sleep e standby assorbe una corrente di quiescenza inferiore del 40% rispetto a soluzioni discrete
“Questo piccolissimo PMIC per indossabili assicura il comfort dei pazienti, soprattutto quando si tratta di dispositivi che devono essere indossati ventiquattro ore al giorno, sette giorni la settimana”, ha affermato Frank Dowling, direttore del settore Industrial & Healthcare di Maxim Integrated. “Migliora inoltre il tempo di funzionamento attivo prolungando la durata della batteria, un altro aspetto essenziale nelle applicazioni indossabili”.
Funzionante nella gamma di temperatura compresa tra -40 e +85 gradi Celsius, il MAX20310 è disponibile in un piccolo contenitore WLP (wafer-level package) di 1,63 mm x 1,63 mm. Per questo prodotto è disponibile il kit di valutazione MAX20310EVKIT#
