能量无处不在，如太阳、电灯发出的光能，各种振荡发生的能量，人类运动时发生的生物热能，以及在咱们周围的空间中充满着的各种频段的电磁波所发生的能量。另一方面，在现在的一些消费类、工业类、医疗类及轿车类的产品中，往往更大容量的电池并不适用，乃至没有空间寄存电池，更别说对电池进行快速充电。例如，一些可穿戴设备、长途监控设备和传感器网络等，这些运用难以获得继续供电，只能从周围环境或传感器获取能量。能够说，它们其实没有人为地供电，是一种无电池作业。因而，以微电源为输入动力的解决计划将有很大的商场空间，而怎么搜集这些形形色色的细小能量并加以运用成为新式课题。
近来，德州仪器（TI）推出了5款电源办理芯片bq25570、bq25505、TPS62740、TPS62737 与TPS62736，可高效提取和办理从光源、热源或机械动力搜集的微瓦(uW) 至毫瓦(mW) 级电源，在敞开下一代能量搜集的竞赛中先声夺人。TI电池办理商场及运用司理文司华博士向记者具体介绍了这几款芯片的优势。
图1TI电池办理商场及运用司理文司华博士
微电源的应战
文博士说：“咱们处处需求体系级的电源计划，但最大的应战是，什么样的电源才干适用于运用场景，电源无疑是很重要的，在任何情况下有面向该运用的最低功耗解决计划。TI供给的全套技能计划，包含电源办理和高精度的模仿%&&&&&%，这是咱们最大的特长；此外，咱们有十分低功耗的微控制器，低功耗的无线连接，包含Wi-Fi、ZigBee、蓝牙以及1个Sub-1 GHz集成的芯片。咱们期望在能量搜集概念领域下，能从光、热量、振荡、RF上去获取能量，为控制器进行供电。一个很大的应战摆在面前，一般的DC/DC转换器，如用在手持设备上的单节锂电池，输入电流在1 A左右，很少在50 mA以下，输入电压在1.8 V以下也比较少，一般都是3 V或2.5 V以上。而太阳能（10~10 000 uW/cm2）、热量（25~1 000 uW/cm2）、振荡（50~250 uW/cm2）、RF（0.01~0.1 uW/cm2）的能量搜集，它们所供给的电压十分少，或许少于1 V，电流也是毫安级或微安级的。因而，能量搜集技能的关键即最大的应战是能够把这些输入微电源搜集起来，这就需求去研讨拓扑结构和更深层次的芯片规划。”
能量搜集技能高效运用流程如图2所示。在搜集完微能量之后，实际上还不能直接给终端产品供电，如无线电广播ZigBee、蓝牙、MCU，由于最少也要几十或上百微安级的功耗，所以还需求存储元件，可所以锂离子电池，也可所以薄膜电池或超级电容。这个存储元件是有必要的，由于在大部分时刻是在搜集能量，少量时刻是在发射能量或运用能量，所以，需求将搜集的微能量保存在存储元件中，终究以必定的方式输出并供电。
图2能量搜集技能高效运用流程
毫微级电源搜集
TI 最新推出的集成降压转换器的升压充电器bq25570作业电压为120 mV~3 V，其不光静态流耗极低，仅为488 nA，并且可在输出电流低于10 uA的情况下完成超越90%的功率（这得益于其自耗电十分小），从而在供电量极低的情况下也能坚持高功率，如图3所示。相比之下，一个DC/DC 转换器在10 mA的情况下功率一般为50%~60%，在重载或常载的情况下，如300 mA或500mA，会呈现80%~90%的功率。bq25570不只支撑最大功率点盯梢(MPPT)，可从光伏电池和热电发生器提取和办理电源，并且还支撑任何动力存储元件，例如可充电式锂离子电池、薄膜电池、超级电容器或惯例%&&&&&%器等。在长期存储期间，bq25570 供电可通过“运送方式(ship mode)”特性禁用，使其流耗缺乏5 nA。
图3bq25570仿真图
bq25505升压充电器与bq25570相似，但可完成低至325 nA的作业静态电流。bq25505 选用共同的自动功率多路复用器栅极驱动器，可通过能量搜集电源与原电池完成无缝体系作业，可在长时刻漆黑或无动力时作为备用电池。
TI此次新推出的芯片还有针对300 mA输出电流规划计划的最小、最低功耗的降压转换器TPS62740，其可在自动作业状态下支撑360 nA的静态电流，而待机状态下静态电流则为70 nA。这款转换器可在低至10 uA的电流下完成超越90%的功率。关于更低电流规划而言，TI 针对200 mA规划计划的最新TPS62737转换器以及针对50 mA规划计划的TPS62736可在自动作业期间完成370 nA 的超低静态电流，在睡觉方式下完成15 nA的静态电流，而在输出电流缺乏15 uA 的情况下也可完成90% 的功率。
文博士着重：“此次推出的芯片针对的运用是低数据速率、低占空比的超低功耗规划，这样才干能够让芯片有足够的时刻缓慢获取太阳能或其他方式的能量。”从终端运用视点看，智能家居、可穿戴设备、摇控器之类需求更长电池运用寿命的设备，人体医疗上的植入设备、石油钻井渠道和管道等难以触及的设备，以及需求很多无线传感器供电的环境感知运用，这些都能够用到TI最新一代电源办理芯片。
微动力搜集技能为无电池作业运用所带来的革新是清楚明了的，而这种技能终究能做出多大奉献，咱们将拭目而待。
