S6AE102A/S6AE103A：無線傳感器節(jié)點能量收集PMIC的卓越之選

在電子設(shè)備不斷向小型化、低功耗發(fā)展的今天，能量收集技術(shù)顯得尤為重要。Cypress（現(xiàn)屬英飛凌科技）推出的S6AE102A/S6AE103A能量收集電源管理集成電路（PMIC），為無線傳感器節(jié)點提供了出色的解決方案。

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產(chǎn)品概述

S6AE102A/103A是一款專為能量收集設(shè)計的PMIC，集成了串聯(lián)太陽能電池電路、雙輸出功率控制電路、輸出電容存儲電路、一次電池電源開關(guān)電路、LDO、比較器和定時器等。它僅需280 nA的消耗電流和1.2 μW的啟動功率，就能實現(xiàn)超低功耗運行，即使在約100 lx的低亮度環(huán)境下，也能從緊湊型太陽能電池中獲取微弱電能。

產(chǎn)品特性

1. 寬輸入輸出電壓范圍

• 輸入電壓范圍：太陽能電池電源和一次電池電源的輸入電壓范圍均為2.0V至5.5V，能適應(yīng)多種電源類型。
• 輸出電壓范圍：可調(diào)輸出電壓范圍為1.1V至5.2V，可滿足不同負(fù)載的電壓需求。

  2. 超低功耗

• 整體低消耗電流僅280 nA，LDO低消耗電流400 nA，定時器低消耗電流30 nA，比較器（S6AE103A）低消耗電流20 nA，有效降低了系統(tǒng)功耗。

  3. 混合控制與存儲

• 混合控制：具備太陽能電池和一次電池的混合控制，可實現(xiàn)無電池的太陽能供電控制，還能通過功率門控進行系統(tǒng)功率降低控制。
• 混合存儲：采用混合存儲系統(tǒng)，可分別存儲系統(tǒng)負(fù)載和剩余功率。

  4. 多種控制方式

• 支持通過中斷信號進行功率門控控制，S6AE103A還支持通過定時器進行功率門控控制。

  5. 保護功能

• 輸入過壓保護（OVP）功能，保護電壓為5.4V，可防止太陽能電池輸入過壓。

  6. 緊湊封裝

  采用4 mm × 4 mm的緊湊型QFN - 20/QFN - 24封裝，節(jié)省電路板空間。

產(chǎn)品應(yīng)用

S6AE102A/103A適用于多種應(yīng)用場景：

• 能量收集電源系統(tǒng)：可搭配超小型太陽能電池，為系統(tǒng)提供可持續(xù)的能量。
• 藍牙智能傳感器：滿足藍牙傳感器低功耗、長時間運行的需求。
• 無線HVAC傳感器：為暖通空調(diào)系統(tǒng)的無線傳感器提供穩(wěn)定電源。
• 無線照明控制：實現(xiàn)照明系統(tǒng)的無線智能控制。
• 安全系統(tǒng)：保障安全系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
• 智能家居/建筑/工業(yè)無線傳感器：為各類無線傳感器提供可靠的電源支持。

產(chǎn)品規(guī)格

1. 產(chǎn)品陣容

2. 引腳分配與描述

不同產(chǎn)品的引腳分配有所不同，詳細(xì)的引腳描述涵蓋了每個引腳的功能、輸入輸出類型等信息，例如：

• VOUT1：輸出電壓引腳。
• VSTORE1：存儲輸出引腳。
• INT：事件驅(qū)動模式控制引腳等。

3. 電氣特性

• 啟動時最小輸入功率：僅1.2 μW。
• 功率檢測電壓：不同引腳有不同的檢測電壓和滯后電壓。
• 輸出電壓上下限：根據(jù)不同條件有相應(yīng)的設(shè)定范圍。
• 開關(guān)電阻：不同開關(guān)的電阻值也有所不同。

功能描述

1. 電源供應(yīng)控制

該IC可由太陽能電池電壓VDD和一次電池電壓VBAT兩種輸入電源供電。當(dāng)VSTORE2引腳連接電容時，太陽能電池的剩余功率會積累在該電容中作為輸入電源。輸入功率（來自太陽能電池）先積累在連接到VSTORE1引腳的電容中，當(dāng)VSTORE1引腳電壓達到閾值時，功率門控開關(guān)將VSTORE1連接到VOUT1和VOUT2；輸入功率（來自一次電池）不積累在VSTORE1引腳的電容中，當(dāng)VBAT引腳電壓達到閾值時，功率門控開關(guān)將VBAT連接到VOUT1和VOUT2。

2. 功率門控

通過不同的控制方式（如中斷信號、定時器）實現(xiàn)對功率的有效控制，以滿足不同的應(yīng)用需求。

3. 放電

當(dāng)功率門控開關(guān)斷開相應(yīng)路徑時，放電功能會被激活。

4. SW_CNT控制

VOUT1開關(guān)聯(lián)鎖輸出引腳，可實現(xiàn)對開關(guān)的有效控制。

5. 通用比較器

可進行電壓比較，輸出靈活的電壓比較信號。

6. LDO

能提供傳感器所需的穩(wěn)定電壓，具有不同模式下的輸出電壓、輸入輸出電壓差、最大輸出電流等特性。

7. 過壓保護（OVP）

可防止太陽能電池輸入引腳出現(xiàn)過壓狀態(tài)，保護IC安全。

總結(jié)

S6AE102A/S6AE103A能量收集PMIC憑借其超低功耗、寬電壓范圍、多種控制方式和保護功能等特性，為無線傳感器節(jié)點提供了高效、可靠的電源解決方案。在實際應(yīng)用中，工程師們可以根據(jù)具體需求選擇合適的產(chǎn)品，并合理設(shè)置引腳和參數(shù)，以實現(xiàn)最佳的性能。你在使用這類PMIC時，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。