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Neuer PMIC von Maxim mit SIMO-Architektur

Stromversorgungslösungen von Wearables für Medizinapplikationen um bis zu 50 % verkleinert

Der Baustein MAX20310 unterstützt Eingangsspannungen von 0,7 V bis 2 V von Wearables, die von Primärzellen versorgt werden. Entwickler von primärzellenbetriebenen Wearable-Lösungen für

Medizinapplikationen können mit dem MAX20310, einem PMIC (Power Management Integrated Circuit) mit extrem geringer Eigenstromaufnahme (IQ) von Maxim Integrated Products, Inc. (NASDAQ: MXIM), die Größe ihrer Stromversorgungslösung um 50 % reduzieren und gleichzeitig die Batterielebensdauer verlängern. Das Wearable-PMIC beinhaltet Buck/Boost-Wandler und LDOs und kann mit einer Eingangsspannung von nur 0,7 V betrieben werden. Es kommt damit sowohl für neue Batteriearchitekturen mit hoher Energiedichte wie Zink-Luft oder Silberoxid, als auch für herkömmliche Alkali-Batteriearchitekturen in Frage. Mit der wachsenden Verbreitung von Produkten für die persönliche oder Fernüberwachung sind die Reduzierung der Gerätegröße und die Verlängerung der Batterielaufzeit von entscheidender Bedeutung. Ein Report von Allied Market Research prognostiziert beispielsweise, dass der weltweite Markt für Patientenfernüberwachungslösungen jährlich um durchschnittlich 17 % wachsen und bis 2022 ein Volumen von 2,13 Mrd. US-Dollar erreichen wird.

Bei der Entwicklung von Wearables für Medizinanwendungen gilt es mehrere Faktoren zu berücksichtigen, unter anderem einen extrem kleinen Formfaktor und eine längere Batterielaufzeit. Für eine durchdachte Stromversorgungsstruktur benötigen Entwickler üblicherweise diskrete Bauelemente, die jedoch viel wertvolle Leiterplattenfläche beanspruchen und eine hohe Eigenstromaufnahme aufweisen, was der Batterie unnötigerweise Energie entnimmt, wenn sich das Gerät im Ruhezustand befindet. Zusätzliche Herausforderungen ergeben sich im klinischen Einsatz, da sich Keime an den Kontakten, Clips und Ladeanschlüssen wiederaufladbarer Lösungen ansammeln können.

Auf der Basis einer neuartigen SIMO-Architektur (Single-Inductor Multiple-Output) stellt der MAX20310 mit einer einzigen Induktivität vier Ausgänge bereit – alle mit einer extrem geringen Eigenstromaufnahme. Dieser hohe Integrationsgrad halbiert die Größe der Lösung gegenüber einem vergleichbaren diskreten Aufbau. Die Eigenstromaufnahme sinkt außerdem um mehr als 40 %, was die Batterielaufzeit entsprechend verlängert. In klinischen Umgebungen lassen sich auf Primärzellen basierende Architekturen als hermetisch versiegelte Einheiten realisieren, die sich zwischen ihren Einsätzen sicher desinfizieren lassen oder sogar vollständig entsorgt werden können, um jegliche Infektion von Patient zu Patient auszuschließen. Ideal geeignet ist der MAX20310 für Anwendungen wie nicht wiederaufladbare medizinische Pflaster, die Umgebungs- oder Geräteüberwachung sowie diskrete Sensoren für das Industrial Internet of Things (IIoT). Der für einen Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis +85 °C ausgelegte MAX20310 wird in einem kleinen, nur 1,63 mm x 1,63 mm messenden Wafer-Level Package (WLP) angeboten.

Wichtige Vorteile
• Geringe Lösungsabmessungen: Der zweikanalige SIMO Buck/Boost-Wandler benötigt nur eine einzige externe Induktivität, was die Größe gegenüber vergleichbaren diskreten Lösungen um 50 % verringert
• Vielseitige Architektur: Unterstützt Zink-Luft-, Silberoxid- und Alkali-Batteriesysteme mit niedrigem Eingangsspannungsbereich von 0,7 V bis 2 V
• Längere Batterielaufzeit: Im Vergleich mit diskreten Lösungen reduziert sich die Eigenstromaufnahme im Ruhezustand um 40 %

www.maximintegrated.com

 

 


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