배터리 잔여 수명 측정 가능, 설계 복잡성 제거로 효율성 개선

고집적 PMIC 'nPM1304' [source=nordic semiconductor]
고집적 PMIC 'nPM1304' [source=nordic semiconductor]

노르딕세미컨덕터가 업계에서 검증된 자사의 전력관리IC(PMIC) 제품군인 nPM1300의 성공 공식을 바탕으로 새로운 PMIC 제품군(모델명: nPM1304)을 출시했다고 밝혔다.

nPM1304는 소형 배터리를 필요로 하는 공간 제약형 애플리케이션에 최적화된 솔루션으로 독보적인 시스템 관리 기능과 정밀 연료 게이지(Fuel Gauging) 기능을 제공한다. 노르딕 고유의 알고리즘 기반 연료 게이지 방식은 전압과 전류, 온도 모니터링과 배터리 특성에 대한 수학적 모델을 결합해 배터리 충전 상태를 정밀하게 측정할 수 있다고 노르딕은 설명했다.

이 방식은 쿨롱 카운터(Coulomb Counter)와 같은 연료 게이지 전용 디바이스와 유사한 정확도를 제공하면서도 추가적인 전력소모나 누적 오차 문제를 유발하지 않는 점도 특징이다.

노르딕은 “소형 배터리의 에너지 예산에 부합하는 전력소모로 오늘날 제품 사용자들이 기대하는 수준의 연료 게이지 정확도를 제공하는 최초의 기업”이라고 강조했다.

연료 게이지 전용 디바이스는 일반적으로 제품이 활성화된 상태에서 최대 50µA, 대기 상태에서는 7µA의 전류를 소모한다. 

가령 평균 전류 소비량이 200µA인 제품의 경우 기존의 연료 게이지 방식은 전체 에너지 예산에서 과도한 비중을 차지함으로써 지속성을 유지하기 어렵다. 반면 노르딕 솔루션은 활성 상태에서 8µA, 대기 상태에서는 전혀 전류를 소모하지 않는다.

nPM1304는 4mA ~ 100mA의 충전 전류를 지원하고 3.5V ~ 4.65V까지 충전 종료 전압을 프로그래밍할 수 있는 선형 충전 모듈을 탑재해 단일 셀 리튬이온, 리튬폴리머, 리튬인산철 배터리를 충전할 수 있다.

스마트 링과 스포츠 활동 추적기(Sports Performance Tracker), 헬스케어 모니터링 기기 등 소형 충전식 배터리 애플리케이션 설계에 최적화됐다.

nPM1304는 nPM1300 PMIC와 동일한 시스템 기능을 갖췄다. 배터리 충전 및 연료 게이지 기능 외에도 2개의 초고효율 벅 컨버터와 2개의 부하 스위치 및 LDO 전압 컨버터, 5개의 GPIO  및 3개의 LED 드라이버 등이 통합됐다.

이외에도 I2C 호환 TWI(Two Wire Interface) 인터페이스를 통해 1개 혹은 2개의 버튼으로 작동하는 통합 하드 리셋 기능과 정밀 배터리 잔량 측정, 시스템 레벨 워치독, 전력손실 경고 및 부팅 실패 시 복구 등과 같은 다양한 첨단 시스템 관리 기능을 쉽게 구성할 수 있다. 

게이르 코사빈크 노르딕세미컨덕터 PMIC 제품 디렉터는 “소형의 커넥티드 센서 기기에 대한 수요가 빠르게 증가하면서 컨슈머 및 헬스케어 분야의 노르딕 고객들은 소형 폼팩터 제품의 한계를 넘어 혁신을 거듭하고 있다. nPM1304는 초저전력 소모로 배터리 잔여 수명을 정확하게 예측할 수 있는 혁신적인 솔루션으로 시장의 요구에 완벽하게 부합한다”고 밝혔다.

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