Circuits intégrés de protection de batterie Li-Ion pour périphériques portables

06 novembre 2018 // Par A.Dieul
Les périphériques portables, qui intègrent une batterie Li-Ion rechargeable compacte d'une capacité comprise entre 50 et 100 mAh, posent de nouveaux défis en termes de composants internes, notamment un format ultra-compact, une basse consommation électrique en mode marche et veille, mais également des circuits de sécurité sophistiqués. C’est pourquoi Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. propose les circuits intégrés de protection de batterie Li-Ion à cellule unique R5441 et R5443 au format WLCSP (Wafer Level Chip Scaled Package).

Ces circuits ultra-compacts sont spécialement destinés aux montres intelligentes, aux appareils auditifs, aux moniteurs d'activité physique, aux écouteurs sans fil et à d'autres périphériques portables de petite taille. Le modèle R5443, le plus compact, possède une surface de carte d'à peine 1,05 mm2 et une épaisseur de 0,36 mm. Il s'agit du circuit intégré de protection de batterie Li-Ion à cellule unique le plus compact du marché. Il est 53 % plus compact que les circuits intégrés de protection habituels au format DFN 1,4 x 1,4 mm.

Les modèles R5441 et R5443 ont pour particularité de posséder un circuit intégré avec une consommation inférieure ou égale à la plupart des solutions disponibles sur le marché, et contribuent à réduire le taux de décharge naturelle du bloc-batterie. En fonctionnement normal, leur consommation de courant est respectivement de 3,5 µA et 2,5 µA. Dès que la tension de la batterie passe sous le seuil de tension de décharge excessive, le produit passe en mode veille et désactive plusieurs circuits internes pour abaisser sa consommation de courant à 0,04 µA, afin de limiter toute décharge supplémentaire de la batterie.

Les circuits R5441 et R5443 bénéficient d'une précision accrue du seuil de tension de surcharge, qui est de ±10 mV par rapport aux ±30 mV des produits classiques. L'idée derrière cette fonctionnalité est d'augmenter la tension de charge tout en conservant le même niveau de sécurité. Résultat : la tension de la batterie augmente de 40 mV et rallonge la durée de vie de la batterie, une caractéristique importante pour les applications à faible capacité de batterie.

L'intensité de courant du bloc-batterie est traditionnellement mesuré via la résistance d'activation MOSFET. Cependant, le niveau de résistance d'activation souffre d'un manque de précision, car il dépend de nombreux critères, tels que la température ambiante, la tension de grille et le type de MOSFET. Pour atteindre un niveau supérieur de détection d'intensité, les modèles R5441 et R5443 intègrent une résistance de détection d'intensité. Il est possible de sélectionner la valeur de


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