CI de gestión de energía para procesadores embebidos

La integración de la gestión de energía sigue siendo un factor clave en el diseño de sistemas embebidos, donde el espacio en la placa, la estabilidad térmica y la secuenciación de la alimentación afectan directamente a la fiabilidad del sistema. En este contexto, STMicroelectronics presentó los circuitos integrados de gestión de energía STPMIC1L y STPMIC2L para plataformas de microprocesadores STM32 utilizadas en equipos industriales y sistemas de computación en el borde (edge computing).

Integración de la arquitectura de alimentación para plataformas embebidas
Los PMIC fueron desarrollados para las familias de microprocesadores STM32MP1x de 32 bits y STM32MP2x de 64 bits, combinando múltiples reguladores de tensión y funciones de supervisión en un solo dispositivo para reducir componentes externos y simplificar el diseño del árbol de alimentación. Ambos dispositivos integran reguladores LDO fijos y ajustables, así como convertidores reductores DC/DC para alimentar los diferentes raíles de potencia del MPU, incluyendo un LDO dedicado para memoria DDR DRAM externa.

Este nivel de integración puede reducir la lista de materiales (BOM) y el tamaño de la placa en el desarrollo de hardware embebido, especialmente en sistemas de automatización industrial y edge computing donde se requieren diseños de PCB compactos.

Sistemas objetivo desde terminales POS hasta dispositivos industriales edge
Las áreas de aplicación incluyen terminales de punto de venta, pasarelas de red, controladores de automatización del hogar, plataformas de procesamiento en el borde, impresoras, escáneres de códigos de barras y sistemas de medición electrónica. El rango de temperatura de unión especificado de –40 °C a 125 °C permite su uso en controles industriales, termostatos y equipos de fábricas inteligentes donde se requiere una alta tolerancia ambiental.

El STPMIC1L, destinado a los procesadores STM32MP1, integra dos convertidores reductores DC/DC, cuatro LDO, un LDO para DRAM y dos pines externos de control de potencia. El STPMIC2L, diseñado para los procesadores STM32MP2, incluye tres convertidores buck, siete LDO, un LDO DRAM y tres pines externos de control.

Ambos dispositivos admiten un rango de tensión de entrada de 2,8 V a 5,5 V, lo que permite a los diseñadores alimentar equipos desde adaptadores AC/DC de bajo voltaje, fuentes USB o baterías de iones de litio y polímero de litio.

Comportamiento de regulación de tensión y mecanismos de protección
Los convertidores buck integrados utilizan un control adaptativo constant on-time (COT) para garantizar una respuesta rápida a los transitorios durante los cambios de carga. También se admite el escalado dinámico de voltaje (dynamic voltage scaling) para mejorar la eficiencia energética en sistemas de procesamiento embebidos.

Las funciones de protección y monitorización incluyen descarga de salida programable, protección contra sobrecorriente (OCP) seleccionable y monitorización continua de los raíles de alimentación. Los PMIC también gestionan las secuencias de encendido y apagado para cumplir con los requisitos de precisión de tensión y temporización de las plataformas STM32MPU.

Soporte de desarrollo dentro del ecosistema STM32
Las plataformas de evaluación STEVAL-PMIC1LKV1 y STEVAL-PMIC2LKV1 se introdujeron para apoyar la validación temprana del diseño y las pruebas de configuración de la alimentación. Ambas plataformas incluyen interfaces gráficas de usuario para la configuración, monitorización y ajuste de parámetros de memoria no volátil.

Los dispositivos STPMIC1L y STPMIC2L cuentan con soporte dentro del ecosistema de software STM32 MPU, incluida la compatibilidad con OpenSTLinux, lo que permite su integración en plataformas informáticas industriales basadas en Linux embebido.

Editado por la periodista industrial Aishwarya Mambet, con asistencia de IA.

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