노르딕, 자사 첫 PMIC nPM1100 출시
USB 호환 입력 레귤레이터, 배터리 충전기,
DC/DC 벅 레귤레이터 WLCSP 패키지로 통합


노르딕 세미컨덕터는 27일, 자사 첫 전력관리집적회로(Power Management IC; PMIC) 제품인 ‘nPM1100®’을 출시했다. 2.075 × 2.075mm WLCSP(Wafer Leve Chip Scale Package) 패키지에 과전압 보호 기능의 USB 호환 입력 레귤레이터, 400mA 배터리 충전기, 150mA DC/DC 벅 레귤레이터를 통합했다.

nPM1100은 노르딕의 ‘nRF52® 및 nRF53®’ 시리즈 멀티 프로토콜 SoC에 대한 안정적인 전원 공급과 동작을 보장한다. 또한 충전식 리튬이온/리튬폴리머 배터리를 사용하는 모든 애플리케이션에서 범용 PMIC로 사용할 수 있다.

충전식 리튬이온/리튬폴리머 배터리를 사용하는 nRF52 및 nRF53 시리즈 SoC 기반의 저전력 블루투스(Bluetooth® Low Energy; BLE) 애플리케이션은 nPM1100의 배터리 충전 특성을 통해 SoC의 첫 번째 레귤레이터 단계를 우회할 수 있다. 전체 시스템 전력 소비를 줄일 수 있고, 150mA 전류 용량으로 타 시스템 구성에서 사용 가능한 전류 레벨을 10mA에서 100mA까지 높일 수 있다.

nPM1100은 평소 700nA의 초저 대기전류(IQ)를 지원하며, 운송모드(Ship Mode)에선 470nA를 더 절감할 수 있다. 또한, 운송모드에서는 전원 출력이 비활성화되기 때문에 외부 전원스위치가 필요하지 않으며, 운송 중 제품의 배터리 수명에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 또한, 수동 소자를 포함한 PCB 면적이 23㎟ 수준이며, 성능에 최적화할 때도 27㎟까지만 증가해 경쟁 제품 대비 크기가 작다.

4.1~6.6V의 USB 입력 또는 2.3~4.35V의 연결된 배터리 입력 범위에서 전원을 가져올 수 있으며, 최대 500mA 출력 전류에서 3.0~5.5V의 비조절 전압을 애플리케이션에 공급할 수 있다. USB 표준 다운스트림 포트(SDP) 충전 다운스트림 포트(CDP) 및 전용 충전 포트(DCP)를 감지할 수 있다. 또한 최대 20V의 순간적인 과전압 스파이크에 대한 과전압 보호 기능도 포함됐다.

nPM1100의 JEITA 호환 배터리 충전기는 저항으로 선택 가능한 20~400mA의 충전 전류와, 4.1V 또는 4.2V의 선택 가능한 종단 전압으로 애플리케이션의 리튬이온/리튬폴리머 배터리를 충전한다. 배터리 과열 보호 기능을 비롯해 자동 완속충전(Trickle)과 정전류 및 정전압 충전 등 3가지 충전 모드를 자동으로 선택하는 기능이 포함됐다. 또한, 방전 전류 제한 기능도 갖추고 있다.

신제품의 고효율 DC/DC 벅 전압 레귤레이터는 90% 이상의 효율에서 100µA 이하의 부하 전류까지 동작한다. 이는 입력 시스템 레귤레이터에서 전원을 공급받고, 선택 가능한 1.8V, 2.0V, 2.7V, 3.0V의 레귤레이션된 출력 전압에서 최대 150mA의 전류를 제공한다. 레귤레이터는 소프트 스타트업 기능과 히스테리시스 모드 및 PWM 모드 간의 자동 전환 기능을 갖추고 있다. 또한 가장 정확한 전력으로 동작이 이뤄질 수 있도록 FPWM 모드도 지원한다.

모든 설정을 핀으로 구성할 수 있어서 구성 소프트웨어가 필요하지 않다. nPM1100은 칩이 제공할 수 있는 출력 전압 및 공급 전류 내에서 동작하도록 설계된 모든 디바이스와 호환된다. 동작 온도 범위는 –40~85˚C다.

노르딕은 다른 노르딕 개발 키트와 함께 사용하거나 노르딕 이외의 제품에서 nPM1100 기능을 테스트할 수 있도록 설계한 평가 키드도 제공한다. 평가 키트는 선택 가능한 모든 설정을 위한 스위치와 운송모드 진입/종료 버튼, 배터리용 커넥터, USB 및 PMIC의 모든 핀을 위한 헤더 등을 갖추고 있다.

소프트웨어로 구성을 제어해야 하는 경우 헤더를 통해 스위치 무효화가 가능하다. 커스텀 하드웨어 없이도 기존 애플리케이션에서 기능 테스트 가능하다. 평가 키트 전원 공급은 USB를 이용하거나 헤더 핀을 통한 외부 DC 전원공급장치, 또는 하나의 헤더에 있는 배터리 커넥터로 배터리 전원을 공급받을 수 있다.

nPM1100은 현재 양산 제품과 샘플이 공급되고 있다. 노르딕은 오는 6월 9일, nPM1100 웨비나를 개최하고, 제품에 대한 자세한 정보를 제공할 예정이다.