瞄準(zhǔn)能源采集應(yīng)用 TI強(qiáng)推超低功耗PMIC

能源采集(EnergyHarvesting)應(yīng)用發(fā)展可望更加成熟�？礈�(zhǔn)能源采集市場成長潛力，德州儀器(TI)推出五款最新一代電源管理積體電路(PMIC)，可高效采集及管理微瓦(μW)至毫瓦(mW)等級的電能，為無線感測器網(wǎng)路、監(jiān)控系統(tǒng)、穿戴式醫(yī)療設(shè)備、行動配件等應(yīng)用實(shí)現(xiàn)隨時供電的愿景。

德州儀器亞洲區(qū)高效能類比產(chǎn)品市場開發(fā)行銷經(jīng)理何信龍表示，德州儀器針對能源采集技術(shù)推出的一系列解決方案，能以超低功耗的方式將微弱的能量轉(zhuǎn)換為電能。

德州儀器亞洲區(qū)高效能類比產(chǎn)品市場開發(fā)行銷經(jīng)理何信龍表示，以電池為主要供電方式的電子產(chǎn)品，在設(shè)計上須考量如何提高運(yùn)作效能及降低功耗以延長電池使用壽命；而工程人員除想方設(shè)法降低系統(tǒng)功耗外，亦期待系統(tǒng)能隨時捕捉生活中唾手可得的能量，如光能、電磁波、熱能或微小震動所產(chǎn)生的能量等，并將其轉(zhuǎn)換為電能以為系統(tǒng)供電。

不過，這些能源并不像能穩(wěn)定供電的電池，也因此系統(tǒng)在不同的環(huán)境下采集到的能源狀況變幻莫測，像是來源不穩(wěn)定、能量過于微弱且轉(zhuǎn)換效率差等各種不確定因素，也間接造就了電源管理晶片的高設(shè)計挑戰(zhàn)；何信龍進(jìn)一步解釋，要能捕捉到如此微小的能量且將它順利轉(zhuǎn)換為可利用的電能，晶片的操作電壓及靜態(tài)電流(Iq)范圍都要遠(yuǎn)低于一般電源管理晶片，增加了電路設(shè)計的復(fù)雜度。

有鑒于此，德州儀器此次針對能源采集技術(shù)推出的五款產(chǎn)品，分別為升壓充電器--bq25505、bq25570及直流對直流(DC-DC)降壓轉(zhuǎn)換器--TPS62736、TPS62737、TPS62740，即具備了超低功耗及低電壓/電流的優(yōu)勢，以讓微弱能量得以順利升壓及降壓；以bq25570為例，其電壓操作范圍約為0.12～3伏特(V)，而目前市面上穩(wěn)壓器最低電壓操作范圍則系介于2.7～5V。

除此之外，何信龍強(qiáng)調(diào)，在晶片設(shè)計上除須讓微弱的電源升/降壓無虞之外，另一個重要的考量即是如何將靜態(tài)電流降至最低；如此一來，即使采集到的能量非常微弱，晶片亦能以超低耗能的方式隨時待命及運(yùn)作，而不會消耗掉比采集到的能量更多的電源。

以德州儀器此次發(fā)布的系列產(chǎn)品為例，靜態(tài)電流都降至360～488奈安培(nA)，且可在輸出電流低于10微安培(μA)的情況下達(dá)到超過90%的轉(zhuǎn)換效能。

何信龍指出，低靜態(tài)電流是能源采集技術(shù)的設(shè)計關(guān)鍵，而晶片要具備此一特性，除須掌握專業(yè)設(shè)計知識外，亦須搭配特殊制程；由于德州儀器為整合元件制造商(IDM)，因此能針對不同的應(yīng)用搭配自有的特殊制程而推出較競爭對手更為完整的解決方案。

不過何信龍?zhí)寡�，雖然產(chǎn)業(yè)界對能源采集技術(shù)抱有高度興趣，但該市場的需求并未真正起飛，主因系其生態(tài)系統(tǒng)目前還不完整，除須電源管理晶片商提出完整的解決方案外，各技術(shù)領(lǐng)域的業(yè)者亦須投入開發(fā)，讓生態(tài)系統(tǒng)更為健全，以協(xié)助工程人員降低系統(tǒng)開發(fā)成本并簡化設(shè)計復(fù)雜度，讓能源采集技術(shù)更臻完善。