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Grâce au courant de repos (IQ) le plus faible de sa catégorie (6 µA), et au rendement crête le plus élevé du marché (96 %), les concepteurs peuvent désormais maximiser la vie de la batterie d’un appareil portable avec le convertisseur "buck-boost" (dévolteur-survolteur), MAX77827 de Maxim Integrated Products, Inc (NASDAQ : MXIM). Ce convertisseur compact de 1,5 A à haut rendement accepte une tension de 1,8 V à 5,5 V en entrée, et fournit une tension de sortie de 2,3 V à 5,3 V, tout en assurant la stabilité du système nécessaire pour éviter autant que possible les coupures brusques ou imprévues. Le MAX77827 répond aux besoins énergétiques des applications LPWAN (Low Power Wide Area Network, ou réseau étendu basse consommation), des dispositifs de suivi d’actifs, et de nombreuses applications IoT (Internet of Things).

Le marché en pleine croissance des batteries lithium-ion est largement stimulé par le succès croissant des appareils électroniques connectés, dont les fonctionnalités sont toujours plus nombreuses. Les batteries à cellule primaire lithium-chlorure de thionyle (Li-SOCl2) et les piles alcalines à double cellule (AA ou AAA), dont la tension opérationnelle peut descendre à 1,8 V, gagnent aussi en popularité dans le segment portable à longue durée de vie. Cependant, quel que soit le type utilisé, ces batteries se déchargent pour fournir différentes tensions, tout en maintenant un rail d’alimentation de 2,8 V à 3,8 V, notamment pour alimenter les fonctions MCU, Wi-Fi, BLE et GPS. Les topologies traditionnelles de type "buck" (dévolteur) ou bypass "boost" (survolteur) plus LDO (Low Drop Out, ou faible chute), ne sont pas idéales pour les dispositifs sophistiqués, car elles ne sont pas les plus efficaces pour prolonger la vie des batteries. De plus, une simple topologie de convertisseur buck peut provoquer une coupure précoce du système si la tension de batterie est élevée pour maintenir l’alimentation nécessaire aux fonctions évoquées plus haut, laissant ainsi une certaine capacité de batterie inutilisée.

Avec le courant de repos le plus faible du marché, son excellent rendement et sa très petite taille, le convertisseur buck-boost MAX77827 établit la norme en matière d’autonomie de batterie. Il s’agit d’une solution idéale pour les applications à faible consommation, puisque quelles que soient les variations de tension de la batterie, le passage du mode "buck" au mode "boost" et inversement se fait automatiquement afin de fournir une tension de sortie constante. Par rapport à l’utilisation d’un convertisseur boost bypass associé à un LDO, le MAX77827 améliore le rendement jusqu’à 12 %. Par rapport à l’utilisation d’un convertisseur buck, il permet au système de continuer à fonctionner avec une tension de batterie plus faible, afin d’utiliser la batterie plus longtemps. Le MAX77827 est le tout dernier convertisseur buck-boost de la gamme Maxim.

Principaux avantages

 Autonomie de batterie allongée : plus faible courant de repos (6 µA) de tous les convertisseurs buck-boost 1,5 A (soit 81 % de moins que ses concurrents les plus proches), et autonomie de batterie prolongée pour les applications capables de continuer à fonctionner sous une tension pouvant descendre à 1,8 V. Rendement du système de 96 % - en mode "buck" comme en mode "boost" - qui est supérieur à celui de ses concurrents sur toute la plage de charge.

 Meilleure stabilité du système : assure la stabilité du système pour éviter autant que possible les coupures brusques ou inattendues, et offre même une réponse transitoire rapide de ligne pour un passage transparent du mode "buck" au mode "boost" ou inversement, afin de maintenir le système en fonctionnement plus longtemps. Lors du changement de mode, lorsque VOUT est réglé sur 3,3 V avec une pente de montée/descente de 15 µs, l’ondulation est inférieure à 1 % de la tension de sortie. La réponse rapide aux charges transitoires garantit une tension de système stable en présence de transitoires la faisant chuter. Dans les conditions extrêmement sévères correspondant au passage d’une charge de 0 A à 1 A en 15 µs, le MAX77827 parvient à limiter la variation de tension de sortie à 6 %, alors que la solution concurrente ne peut faire mieux que 12 %, qui plus est avec un temps de récupération plus long.

 Petit format : adapté aux conceptions miniaturisées avec son boîtier WLP de 2,04 mm x 1,64 mm et son empreinte inférieure à 15 mm². Seule une résistance externe est nécessaire pour régler la tension de sortie, ce qui réduit d’autant le coût des composants externes et la place nécessaire sur la carte.

Commentaires

« L’adoption massive de piles lithium-ion dans l’électronique connectée grand-public stimule la demande pour ces piles, qui devrait atteindre 106 493 millions de dollars d’ici 2024, » déclare Rishab Sharma, Analyste. « Les technologies complémentaires permettant d’allonger la vie des batteries et d’en améliorer la stabilité ne peuvent qu’entretenir leur croissance. »

« Pour toute conception de système pour laquelle l’autonomie de la batterie est critique, il n’y a pas de meilleure solution que le MAX77827, » déclare Eric Pittana, Directeur Solutions de Puissance Mobile chez Maxim Integrated. « Grâce au courant de repos le plus faible et au rendement le plus élevé du marché, les concepteurs peuvent vraiment optimiser leurs solutions et maximiser la performance de leur système. Notamment pour les applications telles que les dispositifs GPS de suivi d’actifs alimentés par une batterie à usage unique, il est essentiel de prolonger la vie de la batterie. »

Disponibilité et prix

Le MAX77827 est disponible sur le site Web de Maxim au prix de 0,84 dollar (par 1.000 et plus, FOB Etats-Unis). Il est également disponible auprès de certains distributeurs agréés.

http://www.maximintegrated.com/