Carte d'évaluation buck-boost ultra-compacte pour appareils alimentés par batterie

Les produits alimentés par batterie, tels que les appareils portables, les dispositifs IoT, les smartphones et les équipements électroniques portables grand public, continuent de stimuler la demande en solutions de gestion de l'alimentation plus compactes et plus efficaces sur le plan énergétique. ROHM a présenté la carte d'évaluation BD83070GWL-EVK-002 afin d'aider les ingénieurs à évaluer et à accélérer l'intégration de son convertisseur buck-boost CC-CC à très faible consommation dans les applications où l'espace disponible est limité.

Conception de référence pour le développement d'alimentations compactes
Les circuits de gestion de l'alimentation des appareils électroniques portables doivent maintenir une tension de sortie stable malgré les variations de la tension de la batterie pendant le fonctionnement. Les convertisseurs buck-boost CC-CC répondent à cette exigence en basculant automatiquement entre les modes abaisseur et élévateur, garantissant ainsi un fonctionnement efficace pendant tout le cycle de décharge de la batterie.

La carte d'évaluation BD83070GWL-EVK-002 met en évidence les performances du convertisseur synchrone buck-boost CC-CC BD83070GWL de ROHM, développé pour les produits alimentés par de petites batteries et d'autres sources d'énergie limitées. Le convertisseur atteint un rendement énergétique pouvant atteindre 97 % tout en maintenant un courant de repos extrêmement faible de 2,8 µA, ce qui réduit la consommation en veille et contribue à prolonger l'autonomie de la batterie.

Conception ultra-compacte pour les applications à espace réduit
L'un des principaux objectifs de conception de cette carte d'évaluation est de réduire au minimum la surface occupée sur le circuit imprimé. La conception de référence intègre le circuit intégré du convertisseur, une inductance, des condensateurs et un total de cinq composants sur une surface de montage de seulement 12,87 mm² (3,3 mm × 3,9 mm).

Selon ROHM, cette surface est inférieure à celle des implémentations conventionnelles de convertisseurs buck-boost CC-CC, y compris les solutions intégrant une inductance. Cette conception compacte permet aux ingénieurs d'évaluer des alimentations destinées à des produits pour lesquels l'espace disponible sur le circuit imprimé influence directement la conception du produit, la capacité de la batterie ou l'intégration de fonctionnalités supplémentaires.

Ressources de conception pour accélérer le développement des produits
Au-delà du matériel d'évaluation, la carte est fournie sous la forme d'une conception de référence complète. ROHM met à disposition des ressources de développement comprenant les schémas électroniques, les informations relatives au routage du circuit imprimé, les modèles de circuits ainsi qu'une nomenclature des composants (BOM). Ces ressources visent à réduire les efforts d'ingénierie nécessaires pour adapter la conception de référence à un produit destiné à la fabrication en série et à raccourcir la transition entre l'évaluation et la production industrielle.

La carte d'évaluation est disponible auprès de distributeurs en ligne, notamment DigiKey et Farnell.

Applications dans les appareils portables, les équipements mobiles et l'IoT
La conception de référence est destinée aux systèmes compacts alimentés par batterie, dans lesquels la surface occupée sur le circuit imprimé et l'efficacité énergétique constituent des contraintes techniques majeures. Les applications typiques comprennent les montres connectées, les bagues intelligentes, les dispositifs de surveillance biométrique, les équipements de réalité augmentée et de réalité virtuelle, les smartphones, les nœuds de capteurs utilisant l'intelligence artificielle, les appareils Bluetooth Low Energy, les serrures intelligentes, les drones compacts, les écouteurs sans fil, les clés numériques, les cigarettes électroniques et les brosses à dents électriques.

Ces applications bénéficient d'une tension de sortie stable malgré les variations de la tension de la batterie, ainsi que d'un faible courant de repos et d'une occupation minimale de la surface du circuit imprimé.

Contexte supplémentaire : spécifications techniques et comparaison concurrentielle non incluses dans l'annonce originale du produit
Les convertisseurs buck-boost CC-CC destinés à l'électronique portable sont proposés par plusieurs fabricants de semi-conducteurs, notamment Analog Devices, Texas Instruments, Monolithic Power Systems, Microchip Technology et STMicroelectronics. Les comparaisons entre ces solutions reposent généralement sur des critères objectifs tels que le rendement énergétique, le courant de repos, la plage de tension d'entrée, le courant de sortie maximal, la fréquence de commutation, les dimensions du boîtier et la surface totale requise sur le circuit imprimé.

Le BD83070GWL prend en charge une plage de tension d'entrée comprise entre 2,0 V et 5,5 V, propose des tensions de sortie sélectionnables de 2,5 V ou 3,3 V, fournit un courant de sortie pouvant atteindre 1 A dans les conditions de fonctionnement spécifiées et assure une commutation automatique entre les modes PFM et PWM. Son courant de repos de seulement 2,8 µA est conçu pour limiter les pertes d'énergie en veille dans les équipements alimentés par batterie, tandis que la carte d'évaluation démontre une implémentation nécessitant seulement cinq composants externes sur une surface de montage de 12,87 mm². Ces caractéristiques rendent cette plateforme particulièrement adaptée aux applications où la compacité du circuit imprimé et la faible consommation en veille constituent des priorités de conception plutôt que la recherche de la puissance de sortie maximale.

Édité par Sucithra Mani, rédactrice chez Induportals – adapté avec l'assistance de l'intelligence artificielle.

www.rohm.com