低功耗PMIC趨成熟 能源采集應(yīng)用熱度升溫

　　能源采集（Energy Harvesting）市場熱度迅速加溫。在各式無線傳感器及薄膜電池（Film Battery）當(dāng)?shù)赖内厔輲酉?，能源采集勢力正在移動設(shè)備、機(jī)器對機(jī)器（M2M）等各式應(yīng)用領(lǐng)域中快速崛起，成為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）不可或缺的重要技術(shù)，而電源管理積體電路（PMIC）廠商德州儀器（TI）、意法半導(dǎo)體（ST）等亦磨刀霍霍，接連發(fā)布最新產(chǎn)品，搶先卡位市場。

　　市調(diào)機(jī)構(gòu)Researchmoz分析師Susan Eustis表示，將環(huán)境能源（Ambient Energy）轉(zhuǎn)換到能源采集系統(tǒng)的方案，可以提供可攜式電子長期廉價(jià)且簡易的供電、儲電方式，系十分實(shí)用且引人注目的技術(shù)。

　　Researchmoz最新市調(diào)報(bào)告指出，2012-2019年能源采集元件市場規(guī)模將由1億3，140萬美元爆發(fā)成長至42億美元，主要成長動能系市場對于薄膜電池的微電源（Micro Power）等級充電需求，以及全球?qū)τ?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/8966/" target="_blank">控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)路應(yīng)用熱潮。以遠(yuǎn)距醫(yī)療（Telemedicine）及移動醫(yī)療（m-health）應(yīng)用為例，能源采集元件即可讓手持通訊設(shè)備更為耐用。

　　事實(shí)上，能源采集技術(shù)已逐漸在消費(fèi)性電子及工業(yè)應(yīng)用市場嶄露頭角，原因在于其可以協(xié)助對電池十分依賴的電子產(chǎn)品，擺脫電源插座及電線的束縛，且能源采集設(shè)備效率已達(dá)到理想層級。目前能源采集市場正由初始采用階段逐漸邁入快速擴(kuò)張期，最終能源采集元件，將做為為電池及智能手機(jī)充電之用。

　　另一方面，可以利用能源采集元件收集能源之先進(jìn)儲存設(shè)備亦為提高市場滲透率的重要關(guān)鍵，而在超級電容（Super-capacitor）及薄膜電池在價(jià)格上已有顯著變化，逐漸開始具備成本效益的情況下，能源采集方案的能見度亦將逐漸出現(xiàn)起色。

　　值得一提的是，美國政府正帶頭引領(lǐng)能源采集風(fēng)潮，自2014年起，多樣化的能源采集技術(shù)將一一亮相，其中，熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)將是一大發(fā)展亮點(diǎn)。

　　DoE/NASA競相導(dǎo)入　能源采集方案傾巢而出

　　美國能源部（DoE）正與寶馬（BMW）及通用汽車（GM）合作，欲將引擎產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)換為汽車電子系統(tǒng)的所需能源；美國國家航空暨太空總署（NASA）則于火星探測漫游者（Mars Exploration Rover）中導(dǎo)入熱能轉(zhuǎn)換方案，確保其在沒有太陽光能汲取太陽能的地方時(shí)仍能供電無虞。

　　看好能源采集市場發(fā)展后勢，半導(dǎo)體廠商已積極布局對應(yīng)產(chǎn)品線，包括德州儀器、意法半導(dǎo)體、芯科實(shí)驗(yàn)室（Silicon Labs）、凌力爾特（Linear Technology）、英特爾（Intel）等皆于近期發(fā)布相關(guān)元件或參考設(shè)計(jì)，主要系藉由震動（Vibration）、光電、壓電 （Piezoelectric）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源采集功能，而目前已可見到愈來愈多應(yīng)用出現(xiàn)在智慧城市、智慧照明開關(guān)等，提供自我供電功能。

　　切入能源采集市場　ST超低功耗EH方案亮相

　　意法半導(dǎo)體工業(yè)與電源轉(zhuǎn)換事業(yè)群副總裁暨總經(jīng)理Matteo Lo Presti表示，能源采集方案的轉(zhuǎn)換效率不斷提升，且傳統(tǒng)系統(tǒng)電源需求額度已開始降低，因此能源采集方案將持續(xù)被采用，并為環(huán)境帶來更多的益處，減少設(shè)備商的維修成本。

　　事實(shí)上，透過采集環(huán)境光或熱能的能源采集方案，已可為小型電子設(shè)備供電，舉凡無線傳感器、智慧建筑及工業(yè)設(shè)備控制，甚至是穿戴式設(shè)備等，可減少二氧化碳的產(chǎn)生，并降低電池或充電電纜的使用需求，使整體物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)更臻于完善。展望未來，數(shù)以百萬計(jì)的設(shè)備將透過環(huán)境能源采集方案汲取小額電力，并導(dǎo)入于辦公室、交通建設(shè)及電動車等各大應(yīng)用領(lǐng)域。

　　看好能源采集市場商機(jī)，意法半導(dǎo)體發(fā)表超低功耗能源采集IC，整合多種功能，符合微型化設(shè)計(jì)趨勢并能節(jié)省原始物料清單（BOM）成本。該公司的1.8伏特 （V）及3.3伏特版本穩(wěn)壓器（Regulator）皆不需額外元件，即可為輔助微控制器（Companion MCU）或無線發(fā)送器供電；而內(nèi)建的最大功率追蹤（MPPT）功能，則可優(yōu)化能源采集充電表現(xiàn)。最重要的是，該顆能源采集方案支援多種電池種類，包括鋰離子電池、鋰聚合物、全固態(tài)薄膜鋰電池以及超級電容。

　　顯而易見，能源采集技術(shù)已逐漸獲得業(yè)界重視，且成為各大晶片商投入龐大研發(fā)資源的兵家必爭之地，未來相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用情境將開花遍地，為消費(fèi)者及設(shè)備商帶來更為方便的供電方案。