노르딕, 1차 전지 기반 블루투스 저에너지 제품을 위한 최신 전력관리 IC ‘nPM2100’ 출시

김철수 기자 / 노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)는 nPM 전력관리 IC (PMIC: Power Management IC) 제품군의 최신 모델인 ‘nPM2100’을 출시했다. nPM2100 PMIC는 초고효율 부스트 레귤레이터와 다양한 에너지 절감 기능을 갖추고 있어 1차(비충전식) 배터리 애플리케이션의 배터리당 동작 시간을 대폭 연장할 수 있다. 이 제품은 무선 마우스와 키보드, 소비자용 자산추적 장치, 리모컨 및 신체 부착용 의료 기기 등과 같은 애플리케이션에 매우 적합하다.

▲비충전식 배터리 애플리케이션의 동작 시간을 획기적으로 연장하는 nPM2100 PMIC

노르딕 세미컨덕터의 PMIC 제품 디렉터인 기에르 코사비크(Geir Kjosavik)는 “모든 IoT 제품이 충전식 배터리나 에너지 하베스팅에 의존해 동작할 수 있는 것은 아니기 때문에 1차 전지는 당분간 사라지지 않을 것이다”라며 “설계자들은 nPM2100을 이용해 제품의 배터리 교체 간격을 늘리거나 더 작은 배터리로 동일한 배터리 수명을 제공할 수 있다. 이를 통해 더 작고, 가볍고, 경제적인 제품을 구현할 수 있다”고 말했다.

nPM2100은 첨단 무선 멀티 프로토콜 제품인 노르딕의 nRF52, nRF53, nRF54 시리즈와 같은 저전력 SoC (System-on-Chip)나 마이크로컨트롤러(MCU)의 전원공급장치를 관리할 수 있다. 이 PMIC는 효율을 극대화하고, 소형화할 수 있도록 최적화돼 있으며, I2C 호환 TWI (Two Wire Interface)를 통해 구성이 가능하다. 이 인터페이스를 통해 쉽고 간편하게 출고 모드(Ship Mode) 및 정밀 배터리 연료 측정 등과 같은 다양한 첨단 기능을 설정할 수 있다. 또한 이 PMIC는 직렬 통신의 대안으로 직접 제어 라인을 시간에 민감한 제어 기능으로 전환할 수 있는 두 개의 GPIO를 갖추고 있다.

nPM2100은 1차 전지 애플리케이션을 대상으로 설계됐다. 지원되는 배터리로는 직렬로 연결된 하나 또는 두 개의 AA/AAA/LRxx 배터리와 단일 3V LiMnO2 셀 등이 있으며, 단일 또는 이중 셀 산화은 배터리와 공기 아연(Zinc-Air) 코인 셀 배터리도 지원한다. 또한 nPM2100의 입력 전압 범위 내에서 동작하는 다른 모든 1차 배터리에도 사용할 수 있다.

nPM2100은 0.7V ~ 3.4V의 입력 범위에서 전원을 공급받아 1.8V ~ 3.3V의 출력 범위를 제공하는 부스트 레귤레이터를 갖추고 있다. 이 레귤레이터는 최대 150mA의 전류를 공급할 수 있으며, 0.8V ~ 3V의 출력 범위에서 최대 50mA를 공급하는 부하 스위치 및 LDO에 전원을 공급한다. 이 레귤레이터는 150nA의 정전류(IQ) 소모와 50mA에서 최대 95%, 10μA에서 90.5%의 전력 변환 효율을 제공하는 시장에서 가장 효율적인 부스트 레귤레이터 중 하나이다.