低成本MF9005超低功耗能量收集管理IC，具备：能量收集、电池管理、电源转换，适用于：遥控器、蓝牙键盘等

 

一、产品描述

MF9005 是一款高度集成的能量管理 IC，专为从光伏电池、热电发生器等高输出阻抗直流源中高效收集微瓦（μW）至毫瓦（mW）级超低功率而设计，可避免源电压崩溃。它集成了先进的电池管理功能，确保可充电储能元件安全运行（防止过充和过放），同时维持电池在安全工作范围内。此外，其还包含高效升压充电器和超低静态电流降压转换器，可生成次级稳压电源，适用于无线传感器网络等对功率效率和运行稳定性要求严格的应用。

二、核心特性

超低功率管理

• 冷启动电压：280 mV
• 全工作静态电流：505 nA
• 最大输入电流：120mA
• 高效调节器：效率高达91%

储能支持

• 可存储能量至可充电锂电池、薄膜电池、超级电容器或传统电容器

5V 充电器

• 内部充电电路支持最大100mA 电流

电池良好输出标志

• 可编程阈值和滞后
• 可警告连接的微控制器即将断电
• 可用于启用或禁用系统负载

可编程系统设置

• 可选输入调节电压
• 可选工作模式
• 可选 MPP 电压
• 输出电压调节及转换器设置

三、应用领域

• 传感器
• 物联网（IoT）
• RFID
• 共享单车
• AR 眼镜
• 耳机
• 车钥匙
• 遥控器
• 其他低功耗设备
   

四、电气特性（推荐温度范围内，典型值在 TA=25℃）

• 冷启动所需最小源功率（PVIN_DC (CS)）：5μW
• 冷启动所需最小源电压（VVIN_DC (CS)）：275mV
• 源调节电压（VVIN_DC (REG)，取决于 VIN_SET [4:0]）：0.25V 至 3.2V
• VIN_5V 电压（允许为电池充电）：3.5V 至 5.5V
• VIN_5V 最小启动充电功率：VIN_5V=3.5V 时 51μW，VIN_5V=5.5V 时 80μW
• 5V 充电器恒流模式最小充电电流（由 CC_CTRL 电阻编程）：13.5mA 至 135mA
• 内部电源电压（VCH）：1.8V
• 供电状态下 VCH 静态电流（IO_SUPPLY）：VOUT 使能时 400nA，VOUT 禁用时 600nA
• 睡眠状态下 VCH 静态电流（IO_SLEEP）：VOUT 禁用时 300nA，VOUT 使能时 500nA

五、布局

布局指南

• 主电流路径和功率接地路径使用宽而短的走线
• 输入输出电容和电感应尽可能靠近 IC 放置
• 外部电阻应放置得当，使分压器中点至对应引脚的走线尽可能短，以减少高阻抗电压设置节点的噪声拾取
• 在电压设置电阻或采样保持电容附近尽量少放置接地平面

热考虑

• 考虑功率耗散，优化 PCB 布局以提高散热能力
• 增强元件与 PCB 间的热传导

问题：MF9005 作为能量管理 IC，其在超低功率收集方面的核心性能参数有哪些？这些参数体现了它的什么优势？
答案：核心性能参数包括：冷启动电压280 mV、全工作静态电流505 nA、最大输入电流120mA、调节器效率高达91%。这些参数体现了其能从极低电压（接近 0.28V）启动工作，自身功耗极低（仅几百纳安），可高效收集微瓦至毫瓦级能量，适用于光伏、热电等低功率输出源的场景，确保在微弱能量环境下仍能稳定运行并高效转换能量。

问题：MF9005 支持哪些储能元件？连接这些储能元件时，在引脚和电容配置上有什么要求？
答案：支持的储能元件包括可充电锂电池、薄膜电池、超级电容器、传统电容器。连接要求：VBAT 引脚（3 号）需与任一接地引脚间连接至少100μF等效电容；若使用 VIN_5V 引脚（2 号），需连接至少10μF电容；VIN_DC 引脚（4 号）需连接至少4.7μF电容且尽可能靠近 IC，以保证稳定工作。

问题：在 PCB 布局时，为确保 MF9005 的良好性能，需遵循哪些关键指南？这些指南的目的是什么？
答案：关键指南包括：主电流路径和功率接地路径使用宽而短的走线；输入输出电容、电感尽可能靠近 IC 放置；外部电阻的分压器中点至对应引脚的走线尽可能短；电压设置电阻或采样保持电容附近尽量少放接地平面。目的是：减少线路阻抗和损耗，降低噪声干扰，确保高频率开关状态下的稳定性，提升能量转换效率和整体工作可靠性。