随着近年来物联网的快速建设与大范围部署，新型微控制器、无线射频和传感器等产品和相应技术成为支撑物联网整体架构的必备要素。摒弃了传统的数据传输和电源线缆，物联网设备接下来需要力克的一个重要问题则是“如何实现自我供电”。众所周知，能量是无处不在的，因此解决问题的关键不在于如何产能，而在于如何储能。越来越多的半导体公司也开始有动力开发更有效的能量收集芯片、技术和解决方案，借此能够使整个产品在生命周期中可以实现持续使用，但是挑战也随之而来，到底该如何找到采集和储存能量的最优方法？

       “很多公司都在投入开发能量采集芯片，产生了很多创新技术；在这个细分领域中，我感觉遇到的问题是想要将收集到的能量真正排上用场，既需要解决芯片自身低功耗的问题，还要考虑如何大幅提高转换效率，这对能量采集芯片设计提出了新的挑战。”来自全球领先的半导体公司ADI的工业与能源事业部亚太市场经理张松刚先生同样对能量采集技术开发过程中所存在的挑战表示认同。

ADI公司工业与能源事业部亚太市场经理 张松刚

若想寻找最优的能量采集方式，首先需要考虑的问题应该是如何管理与合理应用微能量？这也是ADI公司极力攻克的问题。在张松刚先生看来，现在能量必须积少成多地收集并合理管理起来，其中就涉及到能量存储以及见效漏电流的问题，需要有能够连续存储并极低漏电流的存储器件，只有在漏电流媛媛小于所收集能量的情况下，这些采集的能量才有可能被应用到实际场景当中，一旦这些采集到的能量集中管理起来后，可以被用来驱动一些短暂或脉冲型的负载；对于那些连续工作的负载就牵扯到另一个问题，低功耗和超低功耗器件，只有这些超低功耗的器件的工作损耗与采集的能量及这些能量的管理达到平衡，微能量采集才能真正被广泛应用。

针对能量采集芯片的挑战，对于大幅提高转换效率很多物理定律及相关材料问题，不是一个很容易解决的问题，大幅度降低芯片自身的功耗及合理管理所采集的能量则相对比较容易实现。张松刚先生针对于此以ADI的最新解决方案展开示例介绍：“ADI目前推出了一系列基于太阳能的能量采集芯片--ADP5090/5091/5092，是一款非常好的解决方案。首先它具有极低的功耗（<300nA）并在很低的电压（380mV）下即可启动工作；它可以管理采集到的微能量并给电池（锂电池、薄膜电池、超级电容等）和电容充电，使之达到负载所需的工作电压；可以支持突发性的射频输出或MCU，并支持第二个后备电池；对于如何提高太阳能的转换效率，该芯片特别设计了MPPT控制功能来保证太阳能电池板能一直工作在最大功率点上，只需要手表盘大小的太阳能电池板即可工作。该芯片可以广泛应用于可见光照射下的任何便携式设备、无供电电源的传感器、无线发射模块、可穿戴设备等多种应用中。” 

在国家电网的新要求中，电流互感器（CT）取电作为了主要的供电方式，并加入了更多的功能要求。张松刚还介绍道：“针对这些新要求，ADI公司所推出的这个采用能量采集芯片ADP5091的能源管理方案，可以实现对电流互感器的能量采集，对超级电容的充电管理并支持最大功率点跟踪（MPPT）用来提高充电效率，实现对后续电路（包括MCU）的稳定电源提供及后备电池的管理，并可以支持多种能量源的采集。该方案很好地实现了用一颗芯片管理所有的能量采集、充电及电源管理，并很好地满足了国家电网的新要求。