S6AE102A/S6AE103A：无线传感器节点能量收集PMIC的卓越之选

在电子设备不断向小型化、低功耗发展的今天，能量收集技术显得尤为重要。Cypress（现属英飞凌科技）推出的S6AE102A/S6AE103A能量收集电源管理集成电路（PMIC），为无线传感器节点提供了出色的解决方案。

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产品概述

S6AE102A/103A是一款专为能量收集设计的PMIC，集成了串联太阳能电池电路、双输出功率控制电路、输出电容存储电路、一次电池电源开关电路、LDO、比较器和定时器等。它仅需280 nA的消耗电流和1.2 μW的启动功率，就能实现超低功耗运行，即使在约100 lx的低亮度环境下，也能从紧凑型太阳能电池中获取微弱电能。

产品特性

1. 宽输入输出电压范围

• 输入电压范围：太阳能电池电源和一次电池电源的输入电压范围均为2.0V至5.5V，能适应多种电源类型。
• 输出电压范围：可调输出电压范围为1.1V至5.2V，可满足不同负载的电压需求。

  2. 超低功耗

• 整体低消耗电流仅280 nA，LDO低消耗电流400 nA，定时器低消耗电流30 nA，比较器（S6AE103A）低消耗电流20 nA，有效降低了系统功耗。

  3. 混合控制与存储

• 混合控制：具备太阳能电池和一次电池的混合控制，可实现无电池的太阳能供电控制，还能通过功率门控进行系统功率降低控制。
• 混合存储：采用混合存储系统，可分别存储系统负载和剩余功率。

  4. 多种控制方式

• 支持通过中断信号进行功率门控控制，S6AE103A还支持通过定时器进行功率门控控制。

  5. 保护功能

• 输入过压保护（OVP）功能，保护电压为5.4V，可防止太阳能电池输入过压。

  6. 紧凑封装

  采用4 mm × 4 mm的紧凑型QFN - 20/QFN - 24封装，节省电路板空间。

产品应用

S6AE102A/103A适用于多种应用场景：

• 能量收集电源系统：可搭配超小型太阳能电池，为系统提供可持续的能量。
• 蓝牙智能传感器：满足蓝牙传感器低功耗、长时间运行的需求。
• 无线HVAC传感器：为暖通空调系统的无线传感器提供稳定电源。
• 无线照明控制：实现照明系统的无线智能控制。
• 安全系统：保障安全系统的稳定运行。
• 智能家居/建筑/工业无线传感器：为各类无线传感器提供可靠的电源支持。

产品规格

1. 产品阵容

产品名称	引脚数	电源电压范围	输出电压范围	输出通道	LDO	过压保护（OVP）	定时器	比较器
S6AE102A	20	2.0V - 5.5V	1.1V - 5.2V	2ch	1ch	VDD引脚	1unit	-
S6AE103A	24	2.0V - 5.5V	1.1V - 5.2V	2ch	1ch	VDD引脚	3units	1ch

2. 引脚分配与描述

不同产品的引脚分配有所不同，详细的引脚描述涵盖了每个引脚的功能、输入输出类型等信息，例如：

• VOUT1：输出电压引脚。
• VSTORE1：存储输出引脚。
• INT：事件驱动模式控制引脚等。

3. 电气特性

• 启动时最小输入功率：仅1.2 μW。
• 功率检测电压：不同引脚有不同的检测电压和滞后电压。
• 输出电压上下限：根据不同条件有相应的设定范围。
• 开关电阻：不同开关的电阻值也有所不同。

功能描述

1. 电源供应控制

该IC可由太阳能电池电压VDD和一次电池电压VBAT两种输入电源供电。当VSTORE2引脚连接电容时，太阳能电池的剩余功率会积累在该电容中作为输入电源。输入功率（来自太阳能电池）先积累在连接到VSTORE1引脚的电容中，当VSTORE1引脚电压达到阈值时，功率门控开关将VSTORE1连接到VOUT1和VOUT2；输入功率（来自一次电池）不积累在VSTORE1引脚的电容中，当VBAT引脚电压达到阈值时，功率门控开关将VBAT连接到VOUT1和VOUT2。

2. 功率门控

通过不同的控制方式（如中断信号、定时器）实现对功率的有效控制，以满足不同的应用需求。

3. 放电

当功率门控开关断开相应路径时，放电功能会被激活。

4. SW_CNT控制

VOUT1开关联锁输出引脚，可实现对开关的有效控制。

5. 通用比较器

可进行电压比较，输出灵活的电压比较信号。

6. LDO

能提供传感器所需的稳定电压，具有不同模式下的输出电压、输入输出电压差、最大输出电流等特性。

7. 过压保护（OVP）

可防止太阳能电池输入引脚出现过压状态，保护IC安全。

总结

S6AE102A/S6AE103A能量收集PMIC凭借其超低功耗、宽电压范围、多种控制方式和保护功能等特性，为无线传感器节点提供了高效、可靠的电源解决方案。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求选择合适的产品，并合理设置引脚和参数，以实现最佳的性能。你在使用这类PMIC时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。