在全球能源轉型與物聯(lián)網(wǎng)設備爆發(fā)式增長的雙重驅動下,微弱能量收集技術正成為低功耗設備續(xù)航的核心解決方案。然而,TI等國際大廠近期對BQ25504等能量收集芯片的漲價,讓國內廠商面臨成本與供應鏈安全的雙重挑戰(zhàn)。在此背景下,英集芯推出的IP2391N微弱能量收集芯片,憑借超低功耗、高集成度與靈活的能量管理,成為替代BQ25504的理想選擇,為太陽能充電、無線傳感器網(wǎng)絡等領域提供國產化破局利器。
一、核心優(yōu)勢:重新定義微弱能量收集效率
1. 超低功耗Boost架構,冷啟動電壓突破600mV
IP2391N采用創(chuàng)新Boost充電設計,冷啟動電壓低至600mV,可在輸入源電壓低至100mV時持續(xù)充電,靜態(tài)電流僅300nA,運輸模式下電池端耗電<5nA。這一特性使其在弱光太陽能發(fā)電、熱電發(fā)電機(TEG)等場景中,能高效捕捉微瓦至毫瓦級能量,避免傳統(tǒng)芯片因輸入源阻抗過高導致的崩潰問題。例如,在室內弱光環(huán)境下,IP2391N可比BQ25504多提取30%的能量,顯著延長設備續(xù)航。
2. 智能電池管理,全鏈路保護機制
芯片內置電池欠壓保護(UVLO)與可編程過壓保護(OVP),閾值覆蓋3.7V至4.3V,支持3.4V至3.7V的電量低閾值指示。通過VBAT_OKN門級驅動信號,可在電池電壓過低時自動斷開系統(tǒng)負載,防止過放損壞。此外,IP2391N支持將能量存儲于鋰電池、薄膜電池、超級電容器或傳統(tǒng)電容器,適配不同應用場景的儲能需求。
3. 自適應MPPT技術,能量提取效率提升20%
集成可編程最大功率點跟蹤(MPPT)功能,默認按開路電壓的80%自動調節(jié),也可通過外部分壓電阻靈活設定比例。這一設計使芯片能動態(tài)適配光伏、熱電等高阻抗能量源,在弱光或溫差發(fā)電場景中,能量提取效率較傳統(tǒng)方案提升20%,大幅減少對傳統(tǒng)電池的依賴。
二、應用場景:從工業(yè)監(jiān)測到智能穿戴的全覆蓋
1. 太陽能充電:突破弱光瓶頸
在智能農業(yè)傳感器、戶外環(huán)境監(jiān)測設備中,IP2391N可替代BQ25504,實現(xiàn)室內弱光(<1000lux)下的穩(wěn)定充電。在特定氣象站項目中采用IP2391N,在陰雨天氣下仍能通過太陽能板維持72小時持續(xù)工作,而傳統(tǒng)方案僅能支撐48小時。
2. 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):降低運維成本
針對橋梁健康監(jiān)測、管道泄漏檢測等工業(yè)場景,IP2391N的DFN8 2*3封裝與低功耗特性,可支持傳感器節(jié)點5年以上免維護運行。某石油管道監(jiān)測項目測算,使用IP2391N后,電池更換頻率從每年2次降至每3年1次,運維成本降低60%。
3. 智能穿戴:極致輕量化設計
在可穿戴健康設備中,IP2391N支持薄膜電池或微型超級電容器儲能,配合300nA超低靜態(tài)電流,可使設備續(xù)航延長至傳統(tǒng)方案的1.5倍。某智能手環(huán)廠商采用IP2391N后,產品厚度和重量有所減少,市場競爭力顯著提升。
三、國產化替代:成本與供應鏈的雙重優(yōu)勢
1. 性價比突出,BOM成本降低35%
相比BQ25504,IP2391N通過內置MPPT、電池保護等功能,減少外圍元件數(shù)量,BOM成本降低約35%。某無線傳感器項目數(shù)據(jù)顯示,采用IP2391N后單節(jié)點硬件成本有所降低,且無需依賴進口芯片的交付周期。
2. 靈活適配,快速響應定制需求
英集芯提供完整的開發(fā)支持,包括評估板、I2C配置庫及技術文檔,工程師可快速調整MPPT比例、過壓閾值等參數(shù)。某客戶僅用2周即完成從BQ25504到IP2391N的遷移,開發(fā)效率提升50%。
3. 供應鏈安全,擺脫國際巨頭依賴
在全球芯片短缺背景下,IP2391N在國內生產,交貨周期相對穩(wěn)定,避免TI等廠商漲價與斷供風險。2025年二季度,英集芯營收呈現(xiàn)增長趨勢,凸顯市場對國產芯片的認可。
四、行業(yè)展望:微能量收集的黃金時代
據(jù)行業(yè)分析,2025年全球微能量收集市場規(guī)模預計將保持增長。IP2391N的推出,不僅填補了國產芯片在超低功耗領域的空白,更通過高集成度與靈活性,推動物聯(lián)網(wǎng)設備向“零電池”目標邁進。無論是智能建筑的自供電傳感器,還是偏遠地區(qū)的環(huán)保監(jiān)測站,IP2391N在能源利用方面展現(xiàn)出一定的技術特點。