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Grazie alle sue caratteristiche, il nuovo regolatore buck-boost di Maxim consente un’accurata misurazione ottica della frequenza cardiaca e della SpO2 nei dispositivi indossabili e IoT.
I progettisti di dispositivi indossabili sempre accesi (always-on) e di prodotti per l’Internet of Things (Iot) hanno ora un modo più semplice per estendere l’autonomia della batteria riducendo al contempo il fattore di forma con il più recente PMIC di Maxim Integrated. Il dispositivo a bassissima potenza MAX20345 integra un caricabatterie al litio e presenta un’architettura unica che ottimizza la sensibilità delle misure ottiche per applicazioni fitness e medicali indossabili.
Nei dispositivi indossabili, l’accuratezza del rilevamento ottico è influenzata da una varietà di fattori biologici unici dell’utente. I progettisti si sono sforzati di aumentare la sensibilità dei sistemi ottici, in particolare il rapporto segnale-rumore (SNR), per coprire un più ampio spettro di casi d’uso. I tradizionali regolatori di corrente a bassa quiescenza, favoriti nelle applicazioni indossabili, sono soggetti a vari compromessi che degradano l’SNR della misura al polso, come ripple di ampiezza elevata, ripple a bassa frequenza e tempi di assestamento lunghi. Alcuni progettisti si sono persino rivolti ad alternative a corrente elevata per superare questi inconvenienti, ma devono affrontare un maggiore consumo di energia che riduce il tempo di funzionamento della batteria o richiede una batteria più grande. MAX20345 è dotato di un regolatore buck-boost campione nel suo genere, basato su un’architettura innovativa ottimizzata per una misura accurata della frequenza cardiaca, dell’ossigeno nel sangue (SpO2) e di altre misure ottiche. Il regolatore fornisce le prestazioni richieste con bassa corrente di quiescenza e senza possibili inconvenienti che degradano l’SNR e, di conseguenza, consente un aumento delle prestazioni stesse fino a 7 dB (a seconda delle condizioni di misura).
MAX20345 è anche l’ultimo di una linea di PMIC a bassissima potenza per dispositivi indossabili di piccole dimensioni e IoT che contribuiscono ad aumentare l’efficienza senza sacrificare il tempo di autonomia della batteria. Per soddisfare queste esigenze, MAX20345 integra un caricabatteria agli ioni di litio; sei regolatori di tensione, ciascuno con una corrente di riposo ultra-bassa; tre regolatori buck nanoPower (900nA tipici) e tre regolatori LDO con corrente di riposo ultrabassa (fino a 550nA tipico). Due interruttori di carico consentono di scollegare le periferiche del sistema per ridurre al minimo il consumo della batteria. Sia il buck-boost che i buck supportano il dynamic voltage scaling (DVS), offrendo ulteriori opportunità di risparmio energetico quando si possono usufruire di tensioni più basse in condizioni favorevoli. MAX20345 è disponibile in un package WLP di 3,37 mm x 3,05 mm a 56 bump con passo di 0,4 mm.
Vantaggi chiave:
- Prestazioni superiori per sistemi ottici: il regolatore buck-boost integrato fornisce un basso ripple ad alta frequenza che non interferisce con le misure. Questi brevi tempi di assestamento supportano le misurazioni del sensore ottico ad alta sensibilità sugli indossabili.
- Estesa durata della batteria: i regolatori con corrente di riposo nanoPower riducono il consumo in modalità sleep e in standby, prolungando quindi il tempo di autonomia della batteria e consentendo di ridurre le dimensioni della batteria stessa. I regolatori ad alta efficienza preservano l’energia della batteria durante gli stati attivi.
- Ingombro ridotto: eliminando più componenti discreti, MAX20345 fornisce un’architettura di alimentazione sofisticata per progetti indossabili e IoT con limitazioni di spazio.
“Con le vendite di dispositivi elettronici indossabili per il fitness e il benessere che dovrebbero salire a oltre 114 milioni di unità entro il 2020, vi è una crescente domanda per una tecnologia di rilevamento decisamente migliore e più precisa per misurare i parametri vitali, tra cui la frequenza cardiaca e i livelli di ossigeno nel sangue“, ha detto Kevin Anderson, analista senior per semiconduttori di potenza presso IHS Markit.
“Maxim sta continuando a fornire continue innovazioni nell’arena del wearable healthcare. Il nostro nuovo MAX20345 estende il nostro portafoglio di PMIC ultra-low-power per applicazioni indossabili (always-on), portando sul mercato una soluzione che consente la massima sensibilità ottica con fattori di forma da polso per misure accurate dei parametri vitali“, ha dichiarato Frank Dowling, direttore della Business Unit Industrial & Healthcare, presso Maxim Integrated.
Il MAX20345 è disponibile al prezzo di 4,45 USD (1000-up, FOB USA) mentre il kit di valutazione MAX20345EVKIT# è disponibile al prezzo di 57 USD.
