75nA待机功耗！Nordic、力芯微发布超小型、nA级电源管理芯片

电子发烧友网综合报道，TWS耳机、智能戒指、耳夹式耳机等智能穿戴设备的设计趋势正朝着更轻、更小、更薄、更智能的方向迅猛发展。在有限的物理空间内集成更多传感器、更强算力芯片和更大容量电池，对内部电子元器件，尤其是电源管理芯片（PMIC）提出了前所未有的挑战。

传统的电源管理方案往往需要多个分立器件协同工作，占用大量PCB面积，难以满足超小型化设备的需求。因此，高度集成、超小封装的电源管理芯片成为必然选择。同时，由于可穿戴设备通常需要7x24小时不间断运行，持续进行健康监测、环境感知或待机唤醒，对芯片的静态功耗（尤其是电池端功耗）要求极为苛刻。如今兼具“小型化”与“超低功耗”两大特性的电源管理芯片，已成为智能穿戴产业发展的关键支撑技术。

面对智能穿戴市场对电源管理芯片的严苛要求，全球领先的半导体厂商纷纷推出创新产品。Nordic Semiconductor与力芯微（ETEK）相继发布新一代电源解决方案。

今年9月，Nordic一款专为超小型可穿戴设备设计的电源管理IC——nPM1304是，集成了线性充电器、DC-DC、LDO和电池电压监测等多种功能于一体，实现了高度的系统集成。官方介绍，nPM1304采用1.8mm x 1.8mm的超小型WLCSP封装，非常适合TWS耳机、智能戒指等对空间要求极为严苛的应用。

在电池管理方面，nPM1304内置了超低功耗精密电量计，采用基于电压、电流和温度监测结合数学模型的先进算法，能够以极高的精度估算电池的充电状态（SoC）。尤为关键的是，该电量计在工作时的有效功耗不超过8µA，而在待机状态下功耗更是降至零，这一特性对于依赖小型电池、追求超长续航的设备（如智能戒指、TWS耳机）至关重要。

nPM1304高效的DC-DC转换器确保了在不同负载条件下都能维持高转换效率，最大限度地延长电池续航。为应对产品在出厂后长时间仓储的场景，nPM1304特别设计了仅370nA的超低功耗运输模式。

今年9月，力芯微也推出了针对智能穿戴和遥控器应用的超低功耗充电芯片ET95101，产品具备“超低功耗+高精度+高安全”的综合优势。

ET95101的BAT端静态功耗——低至75nA（max）。在确保低功耗的同时，ET95101具备1%的高精度充电截止电压控制和10%的恒流（CC）充电电流精度，充电电流可通过外置RISET电阻在10mA至250mA范围内灵活调节，满足不同电池容量的需求。其支持低至1mA的充电截止电流，确保电池能够充分充满。

此外，芯片还集成了输入电压动态调整（DPM）、电池在位检测、输出短路保护和ISET引脚短路检测等多重保护机制，进一步提升了系统可靠性。其采用仅1.3mm×0.9mm的CSP6微型封装，完美契合可穿戴设备对小型化的要求。

随着TWS耳机、智能戒指、智能眼镜等新型可穿戴设备的持续涌现，对电源管理芯片的要求将越来越高。未来，集超小型化、超低功耗、高集成度、智能化管理于一体的电源管理芯片，将继续作为智能穿戴设备的“隐形心脏”，驱动着整个产业向更智能、更持久、更轻便的未来迈进。