能量採集 PMIC：用 EM Micro EM8500 做無電池 / 超低功耗 IoT
能量採集讓感測器擺脫換電池：環境能量（太陽光/溫差）→ 能量採集 PMIC → 儲能 → 超低功耗負載，尺度是 µW–mW。本文講能量採集 PMIC 選型重點（冷啟動、MPPT、儲能、輸出軌、Iq），以 EM Micro EM8500（0.3V 冷啟、HW MPPT、雙儲存、4 軌、125nA）為例，並配 EM6819 MCU。
能量採集是什麼？四個階段
能量採集（energy harvesting）是「從環境撈微量能量來供電」的技術，讓感測器擺脫「定期換電池」的宿命。一個能量採集系統有四個階段：環境能量來源（太陽光/光電、溫差/TEG、振動/壓電、RF）→ 一顆能量採集 PMIC（把不穩定的微弱能量整理、做最大功率追蹤與升降壓）→ 儲能緩衝（電容/超級電容/可充電池）→ 一個超低功耗負載（感測器 + BLE/LPWAN）。務必先建立尺度感：環境能量採集是「微瓦到毫瓦（µW–mW）」的遊戲，夠你「間歇式（duty-cycled）」喚醒感測 + 無線回傳一次，不是拿來連續供應大功率負載。
能量採集 PMIC 在做什麼
能量採集 PMIC 是整個系統的核心，它要做幾件事：冷啟動（cold-start）——能從一個「快沒電、電壓極低」的來源、在沒有電池的情況下自己啟動；MPPT（最大功率點追蹤）——把來源維持在最有效率的工作點，盡量多撈能量；升/降壓轉換——把微弱的輸入升到可用的軌；儲能管理——對緩衝電容/電池充電與保護；以及提供穩壓輸出軌給負載。選型關鍵規格就圍繞這些：冷啟動電壓/功率、支援的來源型態與功率範圍、MPPT 方式、儲能元件支援、輸出軌數、以及自身靜態電流（Iq）。
EM8500 重點規格
以 EM Microelectronic 的 EM8500 為例（DC 能量採集控制器，鎖定光電/太陽能與溫差 TEG 這類 DC 來源）：冷啟動低到 VIN 約 0.3V / 約 3µW，啟動後可一路採集到約 0.1V / 1µW；內建「硬體、可程式」MPPT，目標比可在 50%~88% 設定（TEG 約 50%、太陽能約 80%）；儲能採「長期儲存（LTS）+ 短期儲存（STS）」雙架構，STS 在 LTS 空時加速啟動，支援一次電池、可充電池、超級/金電容，並含過/欠壓保護；提供 4 路可設定輸出軌 + 睡眠閘控；自身靜態電流約 125nA（極低——注意有的通路頁誤標 25nA，以原廠 125nA 為準）；介面 SPI/I²C，另含 USB 快充、照度計、可設定喚醒；封裝 QFN24 4×4mm。（註：以上數據以 Digi-Key/原廠 datasheet 文字交叉確認，精確值與每軌電流請以 EM Micro 原廠 datasheet 為準。）
怎麼選 + EM8500 配套
怎麼選一顆能量採集 PMIC？第一，先看冷啟動而不是效率——如果它無法在你「最暗的光、最小的溫差、又沒有電池」時啟動，其他都免談（EM8500 的 0.3V/3µW 算很積極）。第二，MPPT 要對得上來源——可程式比值（EM8500 50–88%）在「可能用太陽能也可能用 TEG」時比固定 MPPT 好。第三，要求儲能彈性 + 保護——雙儲存讓你把「超級電容（秒開）」配「可充/一次電池（能量密度）」，並有過/欠壓保護顧電池。第四，數輸出軌與閘控——把耗電的無線電台放在可獨立開關的軌上，才能 duty-cycle。第五，Iq 要遠低於你採到的功率（EM8500 約 125nA 是能量地板）。配套上，EM8500 + EM Micro 的超低功耗 MCU EM6819（0.9–3.6V、待機約 400nA）+ 一顆低功耗電台（BLE/LPWAN），就是一個無電池節點的合理組合（屬合理配套，非原廠參考設計）。
⚠️ 務實期待與供貨
兩個務實提醒。一、能量採集是 µW–mW 等級——小片室內太陽能或體溫 TEG 撈到的是微瓦到低毫瓦，夠「間歇喚醒 + 無線回傳一次」，別期待連續大功率；設計請以「每次事件的能量」而非「連續電流」來規劃。二、EM8500 鎖定 DC 來源（太陽能/TEG）；若要用 RF、壓電、AC 振動，前端要先加整流器。另外，EM8500 在部分通路被標示為 Discontinued/停產——導入新設計前務必先確認供貨與生命週期狀態。適用場景：換電池不切實際的無電池/長壽命感測器、無線開關、資產追蹤。傑聯特科技是 EM Microelectronic 授權代理商，能量採集 PMIC（EM8500）、超低功耗 MCU（EM6819）都供應；歡迎提供你的能量來源、功率預算與負載，我們協助評估可行性與選型，並回覆樣品、規格書與報價。
文中提及的產品
EM8500 超低功耗能量採集電源管理 IC
EM8500 是 EM Microelectronics 的能量採集電源管理 IC，可從太陽能或溫差發電（TEG）等微功率（µW~mW）來源取電。升壓轉換器可從 300mV / 約 3µW 冷啟動，並內建最大功率點追蹤（MPPT），提供 4 組可獨立配置的輸出，是無電池/長效電池 IoT 感測節點的核心。
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，採用 CMOS 製程，工作電壓低至 0.9V，Sleep 模式電流僅 nA 等級，內建 LCD 驅動器、計時器、ADC 等豐富周邊，適合電池供電的消費性電子與智慧卡應用。
TLM922S LoRa / LoRaWAN 模組
TLM922S 是 KIWI Technology 的 LoRaWAN 認證模組，整合 Semtech SX1272 LoRa 收發器與 32-bit MCU（Cypress S6E1C32）運行 LoRaWAN 協定堆疊，透過 UART AT 指令控制。902~928MHz（US 頻段）、輸出最高 +20dBm、視距可達約 10km，適合 LoRaWAN IoT 節點、智慧電表與資產追蹤。