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能量采集 PMIC:用 EM Micro EM8500 做无电池 / 超低功耗 IoT
EM MicroEM8500Energy HarvestingPMICIoT低功耗选型

能量采集 PMIC:用 EM Micro EM8500 做无电池 / 超低功耗 IoT

能量采集让传感器摆脱换电池:环境能量(太阳光/温差)→ 能量采集 PMIC → 储能 → 超低功耗负载,尺度是 µW–mW。本文讲能量采集 PMIC 选型重点(冷启动、MPPT、储能、输出轨、Iq),以 EM Micro EM8500(0.3V 冷启、HW MPPT、双储存、4 轨、125nA)为例,并配 EM6819 MCU。

JL 傑聯特科技工程团队审校 · 更新于 2026-06-28

能量采集是什么?四个阶段

能量采集(energy harvesting)是「从环境捞微量能量来供电」的技术,让传感器摆脱「定期换电池」的宿命。一个能量采集系统有四个阶段:环境能量来源(太阳光/光电、温差/TEG、振动/压电、RF)→ 一颗能量采集 PMIC(把不稳定的微弱能量整理、做最大功率追踪与升降压)→ 储能缓冲(电容/超级电容/可充电池)→ 一个超低功耗负载(传感器 + BLE/LPWAN)。务必先建立尺度感:环境能量采集是「微瓦到毫瓦(µW–mW)」的游戏,够你「间歇式(duty-cycled)」唤醒传感 + 无线回传一次,不是拿来连续供应大功率负载。

能量采集 PMIC 在做什么

能量采集 PMIC 是整个系统的核心,它要做几件事:冷启动(cold-start)——能从一个「快没电、电压极低」的来源、在没有电池的情况下自己启动;MPPT(最大功率点追踪)——把来源维持在最有效率的工作点,尽量多捞能量;升/降压转换——把微弱的输入升到可用的轨;储能管理——对缓冲电容/电池充电与保护;以及提供稳压输出轨给负载。选型关键规格就围绕这些:冷启动电压/功率、支持的来源型态与功率范围、MPPT 方式、储能元件支持、输出轨数、以及自身静态电流(Iq)。

EM8500 重点规格

以 EM Microelectronic 的 EM8500 为例(DC 能量采集控制器,锁定光电/太阳能与温差 TEG 这类 DC 来源):冷启动低到 VIN 约 0.3V / 约 3µW,启动后可一路采集到约 0.1V / 1µW;内建「硬件、可编程」MPPT,目标比可在 50%~88% 设定(TEG 约 50%、太阳能约 80%);储能采「长期储存(LTS)+ 短期储存(STS)」双架构,STS 在 LTS 空时加速启动,支持一次电池、可充电池、超级/金电容,并含过/欠压保护;提供 4 路可设定输出轨 + 睡眠门控;自身静态电流约 125nA(极低——注意有的通路页误标 25nA,以原厂 125nA 为准);接口 SPI/I²C,另含 USB 快充、照度计、可设定唤醒;封装 QFN24 4×4mm。(注:以上数据以 Digi-Key/原厂 datasheet 文字交叉确认,精确值与每轨电流请以 EM Micro 原厂 datasheet 为准。)

怎么选 + EM8500 配套

怎么选一颗能量采集 PMIC?第一,先看冷启动而不是效率——如果它无法在你「最暗的光、最小的温差、又没有电池」时启动,其他都免谈(EM8500 的 0.3V/3µW 算很积极)。第二,MPPT 要对得上来源——可编程比值(EM8500 50–88%)在「可能用太阳能也可能用 TEG」时比固定 MPPT 好。第三,要求储能弹性 + 保护——双储存让你把「超级电容(秒开)」配「可充/一次电池(能量密度)」,并有过/欠压保护顾电池。第四,数输出轨与门控——把耗电的无线电台放在可独立开关的轨上,才能 duty-cycle。第五,Iq 要远低于你采到的功率(EM8500 约 125nA 是能量地板)。配套上,EM8500 + EM Micro 的超低功耗 MCU EM6819(0.9–3.6V、待机约 400nA)+ 一颗低功耗电台(BLE/LPWAN),就是一个无电池节点的合理组合(属合理配套,非原厂参考设计)。

⚠️ 务实期待与供货

两个务实提醒。一、能量采集是 µW–mW 等级——小片室内太阳能或体温 TEG 捞到的是微瓦到低毫瓦,够「间歇唤醒 + 无线回传一次」,别期待连续大功率;设计请以「每次事件的能量」而非「连续电流」来规划。二、EM8500 锁定 DC 来源(太阳能/TEG);若要用 RF、压电、AC 振动,前端要先加整流器。另外,EM8500 在部分通路被标示为 Discontinued/停产——导入新设计前务必先确认供货与生命周期状态。适用场景:换电池不切实际的无电池/长寿命传感器、无线开关、资产追踪。傑聯特科技是 EM Microelectronic 授权代理商,能量采集 PMIC(EM8500)、超低功耗 MCU(EM6819)都供应;欢迎提供你的能量来源、功率预算与负载,我们协助评估可行性与选型,并回复样品、规格书与报价。

文中提及的产品

EM8500 现货

EM8500 超低功耗能量采集电源管理 IC

EM8500 是 EM Microelectronics 的能量采集电源管理 IC,可从太阳能或温差发电(TEG)等微功率(µW~mW)来源取电。升压转换器可从 300mV / 约 3µW 冷启动,并内置最大功率点追踪(MPPT),提供 4 组可独立配置的输出,是无电池/长效电池 IoT 传感节点的核心。

Energy HarvestingPMICUltra-Low Power
EM6819 现货

EM6819 超低功耗 8-bit MCU

EM6819 是 EM Microelectronics 旗下的超低功耗 8-bit RISC 微控制器,采用 CMOS 工艺,工作电压低至 0.9V,Sleep 模式电流仅 nA 级,内置 LCD 驱动器、计时器、ADC 等丰富外设,适合电池供电的消费性电子与智能卡应用。

MCU8-bitUltra-Low Power
TLM922S 现货

TLM922S LoRa / LoRaWAN 模组

TLM922S 是 KIWI Technology 的 LoRaWAN 认证模组,整合 Semtech SX1272 LoRa 收发器与 32-bit MCU(Cypress S6E1C32)运行 LoRaWAN 协议栈,透过 UART AT 指令控制。902~928MHz(US 频段)、输出最高 +20dBm、视距可达约 10km,适合 LoRaWAN IoT 节点、智慧电表与资产追踪。

LoRaLoRaWANSX1272

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