ADI市場(chǎng)經(jīng)理張松剛

用能量采集技術(shù)采集到的能量非常微小，很難直接應(yīng)用，必須積少成多地把它們收集并管理起來(lái)，這也涉及到能量存儲(chǔ)及減小漏電流的問(wèn)題，需要有能連續(xù)存儲(chǔ)并極低漏電流的存儲(chǔ)器件，只有漏電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于收集的能量，這些采集來(lái)的能量才有可能會(huì)被用到；一旦這些采集到的能量集中管理起來(lái)后，可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)一些短暫或脈沖型的負(fù)載；對(duì)于那些連續(xù)工作的負(fù)載就牽扯到另一個(gè)問(wèn)題，低功耗和超低功耗器件，只有這些超低功耗的器件的工作損耗與采集的能量及這些能量的管理達(dá)到平衡，微能量采集才能真正被廣泛應(yīng)用。

想要將能量收集起來(lái)進(jìn)行利用，關(guān)鍵是要解決兩方面的問(wèn)題，一是芯片自身低功耗，二是思考怎么樣提高轉(zhuǎn)換效率。大幅提高轉(zhuǎn)換效率很多物理定律及相關(guān)材料問(wèn)題，不是一個(gè)很容易解決的問(wèn)題，大幅度降低芯片自身的功耗及管理好采集到的能量則相對(duì)比較容易實(shí)現(xiàn)。 比較現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)電源管理芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣以及可穿戴產(chǎn)品的普及，能量收集技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始逐步應(yīng)用于各類產(chǎn)品中，很快就應(yīng)該大范圍啟動(dòng)起來(lái)。

目前成熟的能量采集方案都有哪些？

在進(jìn)行能量采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)另外需要考慮的是不要只采用一種能量采集技術(shù)，而要在允許的條件下盡可能采用多種能量采集技術(shù)，以保證任何條件下都能正常工作。目前比較成熟的能量采集方案包括了利用太陽(yáng)能取電及利用電流互感器飽和特性的取電兩種能量收集。

在能量采集技術(shù)和市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)上，太陽(yáng)能的能量采集將會(huì)較快地被應(yīng)用到產(chǎn)品中，因?yàn)檫@一技術(shù)可以在任何有光的場(chǎng)合進(jìn)行利用，而且該技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟，接受度高。當(dāng)然，在能量采集技術(shù)的發(fā)展和普及過(guò)程中依舊會(huì)存在很多的未知數(shù)和挑戰(zhàn)，但是隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備以及其他新興市場(chǎng)的不斷發(fā)展，能量采集這一技術(shù)會(huì)被應(yīng)用在越來(lái)越廣泛的領(lǐng)域中。

ADI目前推出了一款基于太陽(yáng)能的能量采集芯片--ADP5090/5091，是一款非常好的解決方案。首先它具有極低的功耗（《300nA》并在很低的電壓（380mV）下即可啟動(dòng)工作；它可以管理采集到的微能量并給電池（鋰電池、薄膜電池、超級(jí)電容等）和電容充電，使之達(dá)到負(fù)載所需的工作電壓；可以支持突發(fā)性的射頻輸出或MCU，并支持第二個(gè)后備電池；對(duì)于如何提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率，該芯片特別設(shè)計(jì)了MPPT控制功能來(lái)保證太陽(yáng)能電池板能一直工作在最大功率點(diǎn)上，只需要手表盤(pán)大小的太陽(yáng)能電池板即可工作。ADI的這款芯片可以應(yīng)用于便攜式設(shè)備、無(wú)供電電源傳感器、無(wú)線發(fā)射模塊和可穿戴設(shè)備中。

另外采用該芯片可實(shí)現(xiàn)電流互感器取電，最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）保證了收集到的電流在給電容（或電池）充電時(shí)可以工作在最佳的功率點(diǎn)上，通過(guò)外部電路的簡(jiǎn)單配置可以實(shí)現(xiàn)能量收集，充電管理及后備電源切換等功能。該方案可以很好地應(yīng)用在許多無(wú)電源供電的傳感器、測(cè)量單元及無(wú)線通訊模塊等大量電力應(yīng)用場(chǎng)合。該系列芯片無(wú)論是綜合性能、簡(jiǎn)單實(shí)用、性價(jià)比高等都具有很大優(yōu)勢(shì)。