Toshiba développe un convertisseur CC-CC à sorties multiples et à haut rendement sur une vaste plage de puissances de charge destinées aux applications IoT

TOKYO--(BUSINESS WIRE)--Toshiba Corporation (TOKYO : 6502) a annoncé aujourd'hui le développement d'un convertisseur CC-CC sur puce à une inductance et à sorties multiples (Single-Inductor Multiple-Output, SIMO) pour les dispositifs IoT tributaires de piles boutons au lithium-ion pour leur alimentation. Le nouveau convertisseur assure un rendement de 65 % à 86 % dans la plage des puissances de charge de 1 μW à 50 mW, soit au moins 100 fois plus large que celle des convertisseurs CC-CC SIMO traditionnels, et prolonge la durée de batterie des dispositifs IoT. Cette innovation a été annoncée à l'occasion de l’édition 2016 de l'Asian Solid-State Circuits Conference (A-SSCC) de l'IEEE qui s'est tenue à Toyama, au Japon, le 9 novembre.

Les CI tributaires des piles boutons au lithium-ion de petite capacité dans leur alimentation sont de plus en plus utilisés dans un large éventail d'applications IoT et doivent savoir économiser l'énergie en exploitant au minimum les tensions d'alimentation dans chaque circuit. De multiples inductances externes sont nécessaires pour produire des tensions multiples dans un convertisseur CC-CC traditionnel, alors qu'un convertisseur CC-CC SIMO ne nécessite qu'une seule inductance externe. Cet atout dans la réduction de coûts et de volume des dispositifs a stimulé l'élargissement de la R&D sur les convertisseurs CC-CC SIMO.

Comme un dispositif IoT passe l'essentiel de sa durée de vie en mode d'attente (avec une consommation inférieure à 1 mW) et qu'une petite partie du dispositif est en mode actif (avec une consommation de l'ordre des dixièmes de mW), les convertisseurs CC-CC SIMO doivent prendre en charge un large éventail de puissances de charge avec un haut rendement de conversion. Les convertisseurs CC-CC SIMO traditionnels n'ont toutefois pas été conçus pour les applications IoT, et n'ont pas été en mesure de prendre en charge une vaste plage de sorties avec un rendement pratique.

Toshiba a amélioré le rendement du convertisseur CC-CC SIMO dans la plage des charges à puissance réduite. Le comparateur extrêmement sensible du circuit de commande traditionnel est remplacé par un nouveau circuit de commande qui ne comprend que des portes logiques¹, en réduisant ainsi sa consommation d'énergie. La fréquence de commutation des commutateurs qui distribuent le courant vers les voies de sortie est par ailleurs réduite par le mode de fonctionnement nouvellement développé. C'est pourquoi le nouveau convertisseur CC-CC SIMO de Toshiba assure un rendement supérieur à 80 %, lorsque la puissance de sortie est supérieure à 5 μW et d'environ 65 % lorsque la puissance de sortie est de 1 μW.

Toshiba a également amélioré le rendement de la plage des puissances de charge de l'ordre des dixièmes de mW. La commande analogique traditionnelle nécessitait un temps d'attente relativement long avant la commutation des voies pour éviter les interférences entre les voies de sortie d'un convertisseur CC-CC SIMO, dégradant ainsi le rendement dans cette plage de puissances de charge. Le nouveau convertisseur CC-CC SIMO utilise une commande de feedback numérique pour minimiser ce temps d'attente.

L'architecture ci-dessus prend en charge le convertisseur CC-CC SIMO de Toshiba pour assurer un rendement pratique de 65 % à 86 % dans la plage des puissances de charge élargie entre 1 μW et 50 mW (Fig. 1). La plage des puissances de charge dans laquelle le rendement de la conversion dépasse 60 % est plus de 100 fois plus large que celle des convertisseurs CC-CC SIMO traditionnels, et le nouveau convertisseur CC-CC SIMO prolonge la durée de vie des dispositifs IoT alimentés par des piles boutons au lithium-ion.

Toshiba envisage d'utiliser à l'avenir le convertisseur CC-CC SIMO dans les CI à faible puissance pour les dispositifs IoT, y compris Bluetooth^® à basse consommation.

¹ Un circuit qui effectue une opération logique.
*La marque et les logos Bluetooth® sont des marques déposées de Bluetooth SIG, Inc.

À propos de Toshiba Corporation :

Toshiba Corporation, une entreprise du classement Fortune Global 500, canalise ses compétences de classe mondiale en produits et systèmes électroniques et électriques de pointe, et se concentre sur trois domaines d’activités : L'énergie qui soutient une vie de tous les jours plus propre et plus sûre ; l'infrastructure qui soutient la qualité de vie et le stockage qui soutient une société d'information avancée. Guidée par les principes de l’engagement de base du groupe Toshiba, « Au service de la population, au service de l’avenir », Toshiba promeut des opérations mondiales et contribue à la création d’un monde où les générations futures vivront mieux.
Fondée à Tokyo en 1875, la société Toshiba se situe aujourd’hui au cœur d’un réseau mondial de plus de 550 entreprises consolidées employant 188 000 personnes à travers le monde, avec un chiffre d'affaires annuel dépassant les 5,6 billions de yens (50 milliards USD). (Au 31 mars 2016).
Pour en savoir plus sur Toshiba, consultez le site www.toshiba.co.jp/index.htm

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Source : http://www.businesswire.com/news/home/201611090058...