MF9006（兼容bq25570） 能量收集 PMIC 在物联网传感器中的应用

物联网市场的超大规模发展，极大地激发了对传感器应用的庞大需求。这些无线传感节点（WSN）承担着数据采集、存储与传输的重要任务。随着IoT应用在各个领域广泛普及，越来越多的WSN将投入实际使用。然而，这也引发了一系列问题：究竟什么样的WSN才能契合IoT未来的发展需求？在当下强调节能环保的大背景下，又该如何实现系统的低功耗运行呢？

依据On World 2014年的市场调查数据，WSN器件的数量将从2015年的50亿个迅猛增长至2020年的500亿个以上。这些WSN与互联网上的服务器进行通信，负责监测楼宇、设备或者环境的状态，并将监测数据上传，在整个IoT应用中发挥着至关重要的作用。

那么，怎样的WSN系统才算成功呢？首要问题便是供电。采用电力线供电不仅成本高昂，而且随着WSN节点数量的增多，铺设大量线路也变得不切实际；若采用电池供电，就需要定期更换电池，这会产生较高的人工成本，并且在很多应用场景中，电池供电还存在一定的安全隐患。

鉴于这两方面的限制，部分设计开始采用光伏板为WSN供电，以此构建低功耗的能量收集系统（EHS）。不过，有些WSN的设置场所存在尺寸限制，这制约了光伏板的面积和输出功率；还有些WSN的设置地点无法获取足够的光能，进而限制了向EHS负载的供电功率以及能量收集PMIC的启动。

正是这两方面的限制因素，让微能量采集技术展现出全新的魅力。它能够使WSN具备自我供电能力，且可以安置在任何地方，使用寿命长达十年以上，有助于将部署和维护成本降至最低。

那么，如何设计一款出色的能量收集供电WSN呢？设计这样一款WSN会面临哪些技术挑战？它需要高度先进的模拟技术，以及低静态电流模拟芯片，并且要非常精心地设计能量收集、转换以及存储环节，计算随时变化的EHS负载，还需要灵活的低功耗芯片来执行EHS负载的传感、处理以及通信功能。

米德方格近期推出了一款能量收集电源管理集成电路（PMIC）MF9006，可用于IoT中太阳能供电的微小无线传感器。该芯片的启动电压仅为400mV，关机功耗仅为580nA，可与太阳能光伏板等器件配合，共同构建低功耗的能量收集系统方案。此芯片能在低于100Lux的光照条件下使用，转化效率超过90%，具备电量管理、充放电管理、储能器件管理等功能。

该芯片可应用于智能楼宇、智能家居以及工厂自动化等场景。例如，它可以监控家庭温湿度的变化，根据室内环境判断何时开灯；还能对道路、桥梁、铁轨进行检测，保障行车安全；也可用于工厂中的安全监控，传统方式是人工测量温度、粉尘等参数，现在通过传感器就能实现自动侦测，避免安全隐患。

审核编辑 黄宇