S6AE102A/S6AE103A 应用于无线传感器节点的能量收集电源IC Data

S6AE102A / S6AE103A
应用于无线传感器节点的能量收集电源 IC
Data Sheet (Preliminary)
Notice to Readers: 本手册记载了关于本公司产品的最新技术。Preliminary 是指产品认定完毕后，开始初期生
产的状态。为了效率和品质的维持，经过必要的生产工程领域后，有更改技术规格的情况，这会在本手册的下
一版本或修正版里修正。
Publication Number S6AE102A_DS405-00029
CONFIDENTIAL
Revision 0.1
Issue Date July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
关于数据手册的名称的声明
Cypress Semiconductor Corp.以通过开发，认定，初期生产，量产这种产品的寿命周期来告知客户产品信息和本
来的规格为目的，公开以 Advance Information 或者 Preliminary 为名的数据手册。但是，不论任何情况，也请
首先确认到手的是否是最新信息，然后再完成您的设计。Cypress 数据手册的名称如下。请分别确认其内容。
Advance Information
Advance Information 是指 Cypress Semiconductor Corp.有一个以上的特定产品正在开发中，
并且生产并未开始。
带有这个名词的文档里记载的信息有变动的可能性，根据某些情况，也有可能中止产品的开发。因此，Cypress
Semiconductor Corp.在 Advance Information 里记载了以下的条件。
「本手册中，Cypress Semiconductor Corp.以帮助客户对本产品进行测试为目的，记载了正在开发中的
一个以上的产品相关信息。在使用本产品进行设计的时候请先联系本公司。Cypress Semiconductor Corp.
保留对本产品在无预告的情况下有更改或中止的权力。
」
Preliminary
Preliminary 是指产品开发正在进行，生产合同已经签署。这个名称罗列了产品的生命周期的几个侧面，比如，
在产品认定，初期生产，以及之后的量产前的生产工程里的后续领域等。 Preliminary 的数据手册里记载的技
术规格，在探讨了关于生产的这些侧面后有更改的可能。Cypress Semiconductor Corp.在 Preliminary 里记载了
下面的条件。
「本手册记载了关于本公司产品的最新技术。Preliminary 是指产品认定完毕后，开始初期生产的状态。
为了效率和品质的维持，经过必要的生产工程领域后，有更改技术规格的情况，这会在本手册的下一
版本或修正版里修正。
」
Combination
数据手册中记载了各种名称(Advance Information, Preliminary, Full Production)的产品的组合。在这样的数据手
册中，根据需要，清晰的记载了这些产品以及各自的名称。通常，在首页，订单信息的页面，记载了电气特性
表和交流删除及程序表（表的注解内）的页面就能明白。首页的免责事项里也有提及本声明。
Full Production (No Designation on Document)
产品的生产开始后经过一定期间，如果只有微小的更改或基本没有更改的必要的情况，本数据手册里的
Preliminary 名称会被删掉。微小的更改是指，比如速度选项，工作温度范围，封装类型，VIO 电压范围的增加
和删除等，影响可购买的部件番号的订单数的因素等。更改是指，为了简单明了的说明而进行的用语的更改，
错字及错误规格的订正等必要的改动。Cypress Semiconductor Corp.的这类文档里适用以下的条件。
「本手册记载了关于本公司最新技术规格。Cypress Semiconductor Corp.已进入本产品的量产体制，本
手册的下一版本不会有大的变动。但是，错字和规格的修正，又或者关于提供的有效的组合有可能会
发生变更。
」
如果对于这些数据手册的名称有不明的地方，请咨询最近的销售地点。
2
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
S6AE102A / S6AE103A
应用于无线传感器节点的能量收集电源 IC
Data Sheet (Preliminary)
1. 概要
S6AE102A/103A 是应用于能量收集的电源 IC，它内置了多串型光伏板连接电路，两路输出控制电路，输出电
容蓄电电路，一次电池电力供给切换电路，LDO。仅需 280nA 的消耗电流和 1.2 µW 的启动电力就能进行超低
功耗工作。因此，在 100lx 程度的低照度环境中即使是小型光伏板，也能获取其微弱的发电电力。
本 IC 通过内置的开关控制将光伏板的发电电力充电到输出电容，电容电压在设定的上限・下限间时电力门控
电路接通，给负载供给能量。具有双路输出，其中 1 路可根据外部信号控制电力门控电路的 ON，OFF。
输出电容蓄电电路有负载供电电容和剩余电力蓄电电容连接电路，光伏板的发电量相对于负载有剩余时，将发
电电力蓄积在剩余电力蓄电电容中。在光伏板的发电量不足时，剩余电力蓄电电容或者辅助用一次电池也能够
同光伏板一样供给能量。
除了双路电力输出控制电路之外，还内置了输出入独立的 LDO，可用于需要稳定电源的传感器等。此外，还
内置了比较器电路，可用于输出任意的电压比较信号。
光伏板的输入引脚内置了过电压保护功能(OVP: Over Voltage Protection)，可防止因为光伏板的开放电压而造成
本 IC 的过电压状态。
本 IC 提供可使用超小型光伏板的无电池无线传感器终端解决方案，同时还可利用剩余电力蓄电电容或者辅助
用一次电池，提供无间断能量收集无线传感器终端解决方案。
Publication Number S6AE102A_DS405-00029
Revision 0.1
Issue Date July 17, 2015
本手册记载了关于本公司产品的最新技术。Preliminary 是指产品认定完毕后，开始初期生产的状态。为了效率和品质的维持，经过必要的生产工程领域后，有更改技术规格的情
况，这会在本手册的下一版本或修正版里修正。
CONFIDENTIAL
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
2. 特征
 工作输入电压范围
− 光伏板电源
− 一次电池电源
: 2.0V～5.5 V
: 2.0V～5.5 V















: 1.1V～5.2V
输出电压可调范围
低消耗电流
: 280 nA
: 1.2 µW
最小输入电力，启动时
: 400 nA
低消耗电流 LDO
低消耗电流定时器
: 30 nA
: 20 nA (S6AE103A)
低消耗电流比较电路
通过供电选择控制实现一次电池和光伏板的混合能源供电
使用光伏板实现无电池系统
独特的电力门控节约系统电力
通过外部信号控制供电时序
通过定时器控制供电时序 (S6AE103A)
系统供电电容和余剩电電力蓄电电容组成的混合蓄电系统
外部负载开关的供电及控制信号输出
: 5.4V
输入过电压保护
小型 QFN-20/QFN-24 封装
: 4 mm×4 mm






使用超小型光伏板的能量收集电源系统
Bluetooth® Smart 传感器
无线 HVAC 传感器
无线照明控制
安全系统
智能家居/建筑楼宇/工业用各种无线传感器
3. 应用
4
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Table of Contents
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
概要 ................................................................................................................................................ 3
特征 ................................................................................................................................................ 4
应用 ................................................................................................................................................ 4
产品阵容 ......................................................................................................................................... 7
封装及产品型号 .............................................................................................................................. 7
引脚配置图 ..................................................................................................................................... 8
引脚功能描述 .................................................................................................................................. 9
框图 .............................................................................................................................................. 10
绝对最大额定值 ............................................................................................................................ 12
推荐工作条件 ................................................................................................................................ 13
电气特性 ....................................................................................................................................... 14
功能描述 ....................................................................................................................................... 17
12.1 电力供给控制 ..................................................................................................................... 17
12.2 电力门控 ............................................................................................................................ 28
12.3 放电 ................................................................................................................................ 33
12.4 SW_CNT 控制 ................................................................................................................... 33
12.5 通用比较电路 ..................................................................................................................... 33
12.6 LDO ................................................................................................................................ 34
12.7 输入过电压保护 (OVP 电路部) .......................................................................................... 34
应用电路示例・元件列表 .............................................................................................................. 35
应用手册 ....................................................................................................................................... 38
14.1 关于工作条件的设定 .......................................................................................................... 38
使用上的注意事项 ......................................................................................................................... 40
支持 RoHS 指令的质量管理 .......................................................................................................... 40
订购型号 ....................................................................................................................................... 40
封装・外形尺寸图 ......................................................................................................................... 41
主要变更内容 ................................................................................................................................ 43
Figures
Figure 6-1 S6AE102A 引脚配置图 .............................................................................................................. 8
Figure 6-2 S6AE103A 引脚配置图 .............................................................................................................. 8
Figure 8-1 S6AE102A 框图 ...................................................................................................................... 10
Figure 8-2 S6AE103A 框图 ....................................................................................................................... 11
Figure 12-1 VDD 输入电源工作 ................................................................................................................ 19
Figure 12-2 VBAT 输入电源工作 .............................................................................................................. 21
Figure 12-3 VDD/VBAT 输入电源工作 ...................................................................................................... 23
Figure 12-4 VDD/VSTORE2 输入电源工作 .............................................................................................. 25
Figure 12-5 VSTORE2 输入电源工作 ....................................................................................................... 27
Figure 12-6 电力门控工作 (VDD 输入电源).............................................................................................. 31
Figure 12-7 电力门控工作 (VBAT 输入电源) ............................................................................................ 32
Figure 12-8 输入过电压保护动作 ............................................................................................................. 34
Figure 13-1 S6AE102A 应用电路示例 ...................................................................................................... 35
Figure 13-2 S6AE103A 应用电路示例 ...................................................................................................... 36
Figure 14-1 输出电压的设定 (VOUT1, VOUT2) ....................................................................................... 38
Figure 14-2 LDO 输出电压的设定 (VOUT_LDO) ..................................................................................... 39
Figure 18-1 S6AE102A 封装・外形尺寸图 (VNF020) .............................................................................. 41
Figure 18-2 S6AE103A 封装・外形尺寸图 (VNF024) .............................................................................. 42
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
5
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Tables
Table 7-1 引脚功能描述 ............................................................................................................................. 9
Table 11-1 电气特性 (全体) ...................................................................................................................... 14
Table 11-2 电气特性 (消耗电流) ............................................................................................................... 15
Table 11-3 电气特性 (开关) ...................................................................................................................... 15
Table 11-4 电气特性 (LDO) ...................................................................................................................... 16
Table 11-5 电气特性 (定时器)................................................................................................................... 16
Table 12-1 VINT 引脚电压 ........................................................................................................................ 17
Table 12-2 电力门控工作模式 ................................................................................................................... 28
Table 12-3 通用比较器的动作 .................................................................................................................. 33
Table 12-4 LDO 工作模式 ......................................................................................................................... 34
Table 13-1 元件列表 ................................................................................................................................. 37
6
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
4. 产品阵容
功能
产品型号
S6AE102A
引脚数
20
S6AE103A
24
电源电压范围
2.0V～5.5 V
输出电压范围
1.1V～5.2V
输出路数
2ch
LDO
1ch
过电压保护
VDD 引脚
定时器
1unit
3units
比较电路
−
1ch
S6AE102A
S6AE103A
5. 封装及产品型号
产品型号
封装
VNF020
○
−
VNF024
−
○
○: 支持
＜注意事项＞
− 关于各个封装，请参考「18. 封装・外形尺寸图」。
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
7
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
6. 引脚配置图
Figure 6-1 S6AE102A 引脚配置图
VBAT
VINT
VSTORE2
AGND
VDD
(TOP VIEW)
20
19
18
17
16
15 FB_LDO
VOUT1 １
14 VOUT_LDO
VSTORE1 2
VOUT2 3
13 VIN_LDO
CIN0 5
11 SET_VOUTH
8
9
10
SET_VOUTFB
ENA_LDO
7
STBY_LDO
6
INT
12 SET_VOUTL
SW_CNT
CIN2 4
(S6AE102A / VNF020)
Figure 6-2 S6AE103A 引脚配置图
VBAT
VINT
VSTORE2
AGND
ENA_COMP
VDD
(TOP VIEW)
24
23
22
21
20
19
18 FB_LDO
VOUT1 １
17 VOUT_LDO
VSTORE1 2
VOUT2 3
16 VIN_LDO
CIN0 6
13 COMPP
8
9
10
11
12
SET_VOUTFB
SW_CNT/CMPOUT
7
COMPM
14 SET_VOUTH
ENA_LDO
CIN1 5
STBY_LDO
15 SET_VOUTL
INT
CIN2 4
(S6AE103A / VNF024)
8
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
7. 引脚功能描述
Table 7-1 引脚功能描述
引脚序号
引脚符号
I/O
1
VOUT1
O
电源输出引脚
2
VSTORE1
O
蓄电输出引脚
3
3
VOUT2
O
电源输出引脚
4
4
CIN2
O
−
5
CIN1
O
5
6
CIN0
O
−
7
SW_CNT/COMPOUT
O
VOUT1 开关联动输出引脚/比较器输出引脚
6
−
SW_CNT
O
VOUT1 开关联动输出引脚
S6AE102A
S6AE103A
1
2
功能描述
定时器时间 2(T2) 设定引脚(用于连接电容)
关于引脚设定，请参考「Table 12-2 电力门控工作」
定时器时间 1(T1) 设定引脚(用于连接电容)
关于引脚设定，请参考「Table 12-2 电力门控工作」
定时器时间 0(T0) 设定引脚(用于连接电容)
关于引脚设定，请参考「Table 12-2 电力门控工作」
事件指向模式控制引脚
7
8
INT
I
关于引脚设定，请参考「Table 12-2 电力门控工作」
(未使用时连接 AGND 引脚)
LDO 工作模式设定引脚
8
9
STBY_LDO
I
关于引脚设定，请参考「Table 12-4 LDO」
(未使用时连接 AGND 引脚)
LDO 输出控制引脚
9
10
ENA_LDO
I
关于引脚设定，请参考「Table 12-4 LDO」
(未使用时连接 AGND 引脚)
−
11
COMPM
I
10
12
SET_VOUTFB
O
−
13
COMPP
I
比较器输入引脚
(未使用时请保持开路)
基准电压输出引脚(用于连接电阻)
比较器输入引脚
(未使用时请保持开路)
11
14
SET_VOUTH
I
VOUT1 和 VOUT2 输出设定引脚(用于连接电阻)
12
15
SET_VOUTL
I
VOUT1 和 VOUT2 输出设定引脚(用于连接电阻)
13
16
VIN_LDO
I
14
17
VOUT_LDO
O
15
18
FB_LDO
I
16
19
VDD
I
−
20
ENA_COMP
I
LDO 电源输入引脚
(未使用时连接 AGND)
LDO 输出引脚
LDO 输出电压设定输入引脚(用于连接电阻)
(未使用时请保持开路)
光伏板输入引脚
(未使用时请保持开路)
比较器控制引脚
关于引脚设定，请参考「12.5 通用比较电路」
(未使用时连接 AGND 引脚)
17
21
AGND
−
GND 引脚
18
22
VSTORE2
O
蓄电输出引脚
19
23
VINT
O
内部电路电源的电容引脚
20
24
VBAT
I
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
一次电池输入引脚
(未使用时请保持开路)
9
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
8. 框图
Figure 8-1 S6AE102A 框图
Primary
Battery
Power supply block
VBAT
+
SW4
SW6
VOUT2
to system Load
Discharge
SW1
VDD
to system Load
Discharge
SW10
Solar
Cell
VOUT1
VSTORE1
SW2
VSTORE2
SW5
SW7
SW3
VINT
SW8
OVP block
VDD
+
VOVPH / VOVPL
-
SW9
VINT
Power supply
for internal circuit
VIN_LDO
ENA_LDO
VSTORE2
STBY_LDO
VVST2H / VVST2L
SET_VOUTFB
on/off
+
-
VSTORE1
+
VSTORE1
+
Discharge
-
INT
CIN0
FB_LDO
Control
-
SET_VOUTL
VOUT_LDO
LDO
1.15V
SET_VOUTH
LDO block
stby
SW_CNT
VINT
Timer block
Timer0 T0TM
CIN2
AGND
10
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 8-2 S6AE103A 框图
Primary
Battery
Power supply block
VBAT
+
SW4
SW6
to system Load
VSTORE1
SW2
VSTORE2
SW5
SW7
SW3
VINT
SW8
OVP block
VDD
+
VOVPH / VOVPL
-
SW9
VINT
Power supply
for internal circuit
VIN_LDO
ENA_COMP
ENA_LDO
VSTORE2
STBY_LDO
VVST2H / VVST2L
SET_VOUTFB
on/off
+
-
LDO
VSTORE1
+
VSTORE1
+
SW_CNT/COMPOUT
VINT
VINT
Timer block
Comparator block
Timer0 T0TM
CIN1
Timer1 T1TM
CIN2
Timer2 T2TM
FB_LDO
Discharge
-
CIN0
VOUT_LDO
Control
-
SET_VOUTL
LDO block
stby
1.15V
SET_VOUTH
INT
VOUT2
Discharge
SW1
VDD
to system Load
Discharge
SW10
Solar
Cell
VOUT1
on/off
+
-
COMPP
COMPM
AGND
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
11
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
9. 绝对最大额定值
参数
符号
电源电压(*1)
VMAX
额定值
条件
VDD, VBAT, VIN_LDO 引脚
单位
最小
最大
−0.3
+6.9
V
−0.3
+6.9
V
−
0.1
mV/µs
−
1400 (*2)
mW
−55
+125
°C
SET_VOUTH, SET_VOUTL, INT,
信号输入电压 (*1)
VINPUTMAX
ENA_LDO, STBY_LDO, ENA_COMP,
COMPP, COMPM 引脚
VDD 电压斜率
容许损耗 (*1)
保存温度
VSLOPE
VDD 引脚
PD
Ta ≤ +25°C
TSTG
−
*1: AGND = 0V 时
*2: θja (风速 0m/s): +50°C/W
警告:
1. 如在半导体器件上施加的负荷 (电压、电流、温度等) 超过最大额定值，将会导致该器件永久性损坏, 因此
任何参数均不得超过其绝对最大额定值。
12
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
10. 推荐工作条件
参数
符号
条件
规格值
最小
典型
最大
单位
电源电压 1 (*1)
VVDD
VDD 引脚
2.0
3.3
5.5
V
电源电压 2 (*1)
VVBAT
VBAT 引脚
2.0
3.0
5.5
V
电源电压 3 (*1)
VVINLDO
VIN_LDO 引脚
2.0
−
5.3
V
−
−
INT, ENA_LDO,
STBY_LDO, ENA_COMP,
VINT 引脚电压
信号输入电压 (*1)
VINPUT
VOUT1 设定电阻值
RVOUT
R1, R2, R3 的合计值
10
−
−
MΩ
LDO 设定电阻值
RLDO
R4, R5 的合计值
100
−
−
MΩ
VDD 电容值
CVDD
VDD 引脚
10
−
−
µF
VINT 电容值
CVINT
VINT 引脚
1
−
−
µF
VOUT 上限设定电压
VSYSH
VSTORE1 引脚
1.25
−
5.2
V
VOUT 下限设定电压
VSYSL
VSTORE1 引脚
1.1
−
通用比较器输入电压
VCOMP
COMPP, COMPM 引脚
0.2
−
LDO 输出设定电压
VSETLD
COMPP, COMPM 引脚
(*2)
VSYSH
×0.9
VINT 引脚电压
−1.5 (*2)
V
V
V
VOUT_LDO 引脚
1.3
−
5.0
V
定时器时间 0
T0
CIN0 引脚, 定时器 0
0.1
−
3600
s
定时器时间 1
T1
CIN1 引脚, 定时器 1
0.1
−
3600
s
定时器时间 2
T2
CIN2 引脚, 定时器 2
0.1
−
3600
s
工作外部温度
Ta
−40
−
+85
°C
−
*1: AGND = 0V 时
*2: 请参考「Table 12-1 VINT 引脚电压」
警告:
1. 为确保半导体器件的正常工作, 其须满足所推荐的运行环境或条件。器件在所推荐的环境或条件下运
行时, 其全部电气特性均可得到保证。
2. 请务必在所推荐的工作环境或条件范围内使用该半导体器件。
3. 如超出该等范围使用, 可能会影响该器件的可靠性并导致故障。
4. 本公司对本数据手册中未记载的使用范围、运行条件或逻辑组合不作任何保证。如果用户欲在所列条
件之外使用器件, 请务必事先联系销售代表。
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
13
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
11. 电气特性
记载电气特性不包括外接电阻和外接电容的影响。
Table 11-1 电气特性 (全体)
(没有特别记载时为在推荐工作条件下的电气特性)
参数
符号
条件
规格值
单位
最小
典型
最大
−
−
1.2
µW
1.30
1.55
2.00
V
VDD 引脚, Ta = +25°C, VVOUTH 设定=3V,
启动时最小输入功率
WSTART
VDD 引脚 0.4µA 偏置的情况下, 达到 VDD = 3V,
VOUT1=3V×95%时
电源接检出电压
VDETH
1.15
1.45
1.90
V
电源检出迟滞
VDETHYS
−
0.1
−
V
电源接检出电压 2
VDETH2
2.0
2.1
2.2
V
1.9
2.0
2.1
V
−
0.1
−
V
−
VSYSH
−
V
−
V
电源断检出电压
电源断检出电压 2
VDETL
VDETL2
电源检出迟滞 2
VDETHYS2
VOUT 上限电压
VVOUTH
输入电源再连接电压
VVOUTM
VOUT 下限电压
VVOUTL
VSTORE2 上限电压
VVST2H
VDD, VBAT ,VINT, VSTORE2 引脚
VDD 引脚,
VSTORE2 引脚上连接电容时
VSTORE1 引脚,
VOUT1 Load = 0 mA, VOUT2 Load=0mA
VSTORE1 引脚,
VOUT1 Load = 0 mA , VOUT2 Load=0mA
VSTORE1 引脚,
−
V
VSTORE2 引脚, VVOUTH 设定>2.4V
−
VVOUTH
−
V
VSTORE2 引脚, VVOUTH 设定≤2.4V
2.3
2.4
2.5
V
VSTORE2 引脚, VVOUTH 设定>2.4V
−
VVOUTL
−
V
VSTORE2 引脚, VVOUTH 设定≤2.4V
2.2
2.3
2.4
V
5.2
5.4
5.5
V
5.1
5.3
5.4
V
−
0.1
−
V
6
−
−
mA
1.1
−
0
−
OVP 检出电压
VOVPH
OVP 解除电压
VOVPL
OVP 检出迟滞
VOVPHYS
OVP 保护电流
IOVP
VDD 引脚输入电流
VIH
INT, ENA_LDO, STBY_LDO, ENA_COMP 引脚
VIL
INT, ENA_LDO, STBY_LDO, ENA_COMP 引脚
VDD 引脚
SW_CNT/COMPOUT, SW_CNT 端子,
Load=2µA
输出电压
VOL
×0.95
VSYSL
VVST2L
VOH
VVOUTH
−
VOUT1 Load = 0 mA , VOUT2 Load=0mA
VSTORE2 下限电压
输入电压
−
SW_CNT/COMPOUT, SW_CNT 端子,
Load=2µA
0.7×
VINT 引脚电压
−
(*1)
VINT 引脚电压
(*1)
0.3
VINT 引脚电压
(*1)
V
V
V
0.3×
0
−
VINT 引脚电压
V
(*1)
*1: 请参考「Table 12-1 VINT 引脚电压」
14
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Table 11-2 电气特性 (消耗电流)
(没有特别记载时为在推荐工作条件下的电气特性)
参数
符号
条件
规格值
单位
最小
典型
最大
−
280
420
nA
−
680
1020
nA
−
300
450
nA
VDD 引脚输入电流,
能量指向模式(*2), SW2=OFF,
VDD = 3V, VBAT 未连接, VSTORE2 未连接,
消耗电流 1
IQIN1
VIN_LDO=GND, INT=GND, ENA_COMP=GND,
ENA_LDO=GND, STBY_LDO=GND,
VVOUTH 设定=1.25V, Ta = +25°C,
SET_VOUTFB 阻抗˃100MΩ,
VOUT1 Load=0mA, VOUT2 Load=0 mA
消耗电流 2
IQIN2
消耗电流 3
IQIN3
IQIN1 和 IINLD2 (LDO 工作电流) 的合计
ENA_LDO=VINT (*1)
IQIN1 和比较器工作电流的合计
ENA_COMP=VINT (*1)
*1: 请参考「Table 12-1 VINT 引脚电压」
*2: 请参考「12.2 电力门控」
Table 11-3 电气特性 (开关)
VDD ≥ 3V, VBAT ≥ 3V, VINT ≥ 3V, VSTORE2 ≥ 3V, VVOUTL ≥ 3V, VSTORE1 ≥ VVOUTL
(没有特别记载时为在推荐工作条件下的电气特性)
参数
符号
条件
规格值
最小
典型
最大
单位
开关电阻 1
RON1
SW1, VSTORE1 引脚−VOUT1 引脚间连接时
−
1.5
2.5
Ω
开关电阻 2
RON2
SW2, VDD 引脚−VSTORE1 引脚间连接时
−
50
100
Ω
开关电阻 3
RON3
SW3, VSTORE2 引脚−VSTORE1 引脚間连接时
−
50
100
Ω
开关电阻 4
RON4
SW4, VBAT 引脚−VOUT1 端子間接続時
−
1.5
2.5
Ω
开关电阻 5
RON5
SW5, VDD 引脚−VSTORE2 引脚间连接时
−
50
100
Ω
开关电阻 6
RON6
SW6, VSTORE1 引脚−VOUT2 引脚间连接时
−
1.5
2.5
Ω
开关电阻 10
RON10
SW10, VBAT 引脚−VOUT2 引脚间连接时
−
1.5
2.5
Ω
放电电阻
RDIS
VOUT1, VOUT2 引脚
−
1
2
kΩ
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
15
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Table 11-4 电气特性 (LDO)
(没有特别记载时为在推荐工作条件下的电气特性)
参数
符号
规格值
条件
最小
VSETLD
VOUT_LDO 引脚, Load=0.01mA
输出电压
输入出电压差
(通常模式)
输入出电压差
(待机模式)
最大输出电流
(通常模式)
最大输出电流
(待机模式)
线性调整
负载调整
(通常模式)
负载调整
(待机模式)
过电流保护工作电流
LDO 消耗电流
(通常模式)
LDO 消耗电流 2
(待机模式)
VOUTLD
VDELLD1
VDELLD2
IOUTLD1
IOUTLD2
LINELD
LOADLD1
LOADLD2
ILIMLD
IINLD1
典型
−
×0.95
VOUT_LDO 引脚, Ta=+25°C, VIN_LDO=VOUTLD+1V
VSETLD
STBY_LDO=VINT (*1), Load = 0.01mA
×0.98
VIN_LDO −VOUT_LDO 引脚间,
STBY_LDO=VINT (*1), Load≤1mA
VIN_LDO −VOUT_LDO 引脚间,
STBY_LDO= AGND, Load≤0.001mA
VOUT_LDO 引脚, (VIN_LDO−VOUTLD×1.05) > 0.7V
STBY_LDO=VINT (*1)
VOUT_LDO 引脚, (VIN_LDO−VOUTLD×1.05)>0.7V,
STBY_LDO= AGND
VOUT_LDO 引脚, VIN_LDO=(VOUTLD×1.05+0.7V)～5.3V
VOUT_LDO 引脚,
STBY_LDO=VINT (*1) , Load=1mA～10mA
VOUT_LDO 引脚,
STBY_LDO=AGND, Load=0.001mA～0.1mA
VOUT_LDO 引脚,
STBY_LDO=VINT (*1)
VINT 引脚和 VIN_LDO 引脚输入电流的合计, Ta = +25°C,
STBY_LDO=VINT (*1), Load=0mA
−
最大
VSETLD
×1.05
VSETLD
×1.02
单位
V
V
0.3
−
−
V
0.3
−
−
V
10
−
−
mA
0.1
−
−
mA
−
−
50
mV
−
−
50
mV
−
−
50
mV
−
50
100
mA
−
6
9
uA
−
400
600
nA
−
60
120
nA
−
1
2
kΩ
VINT 引脚和 VIN_LDO 引脚输入电流的合计, Ta = +25°C,
IINLD2
STBY_LDO= AGND, Load=0mA
VOUT_LDO 连接电阻>100 MΩ, VOUTLD 设定= 1.3V
OFF 电流
IOFFLD
放电电阻
RDISLD
VIN_LDO 引脚, Ta = +25°C,
ENA_LDO= AGND
VOUT_LDO 引脚,
1.35≤VOUTLD≤5.0V
*1: 请参考「Table 12-1 VINT 引脚电压」
Table 11-5 电气特性 (定时器)
(没有特别记载时为在推荐工作条件下的电气特性)
参数
符号
精度
TATM
各个定时器消耗电流
IQTM
16
CONFIDENTIAL
条件
Ta = +25°C
定时器 0, 定时器 1, 定时器 2, Ta = +25°C
规格值
最小
单位
典型
最大
−15
−
+15
%
−
30
45
nA
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
12. 功能描述
12.1 电力供给控制
本 IC 可以使用光伏板电压 VDD 和一次电池电压 VBAT 两种输入电源进行工作。
将电容连接在 VSTORE2 引脚上时，光伏板的剩余电力被储存到该电容中，作为输入电源使用。
输入电力 (光伏板或 VSTORE2 电容) 被储存到 VSTORE1 引脚连接的电容中。
如果 VSTORE1 引脚的电压超过阈值，电力门控开关就连接 VSTORE1 和 VOUT1、VOUT2。
一次电池输入电力 (VBAT)不对 VSTORE1 引脚连接的电容充电。如果 VBAT 引脚的电压超过阈值，电力门控
开关就连接 VBAT 和 VOUT1，VOUT2。
VINT 引脚电压如下表所示。
Table 12-1 VINT 引脚电压
VDD 电压
VBAT 电压
(光伏板)
(一次电池)
VDETL 以下
VDETL 以下
VSTORE2 电压
VSTORE1 电压
VDETL 以下
−
−
VDETH 以上
−
VSTORE2
−
VBAT
VDETL 以下
VDETH 以上
VDETL 以下
VDETH 以上
VINT 电压
VVOUTL 检出(*1)
VBAT
VVOUTH 检出(*2)
VSTORE2
VDETL 以下
−
VDD
VDETH 以上
−
VDD
VVOUTL 检出(*1)
VBAT
VDETH 以上
VDETL 以下
VDETH 以上
VDETH 以上
VVOUTH 检出(*2)
VDD
VVOUTL 检出(*1)
VBAT
VVOUTH 检出(*2)
VDD
*1: VSTORE1 引脚电压达到 VVOUTL 电压以后，重新达到 VVOUTH 电压以前
*2: VSTORE1 引脚电压达到 VVOUTH 电压以后，重新达到 VVOUTL 电压以前
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
17
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
VDD 输入电源工作
图(Figure 12-1)描述了将 VDD 引脚作为输入电源的时候的工作情况。
VBAT 引脚电压在电源断检出电压(VDETL=1.45V)以下，VSTORE2 引脚上未连接电容。
[1] VDD 引脚的电压超过电源接检出电压 (VDETH = 1.55V)时，开关 (SW2)连接 VDD 和 VSTORE1 (通路 S1)。
另外，VDD 引脚电压降到电源断检出电压 (VDETL = 1.45V)以下的时候，SW2 就会切断通路 S1。
[2] VSTORE1 引脚电压超过由 SET_VOUTH 引脚设定的阈值(VVOUTH)时，SW2 就会切断通路 S1。同时，VOUT1
开关 (SW1)会连接 VSTORE1 和 VOUT1，VOUT2 开关(SW1)会连接 VSTORE1 和 VOUT2(通路 S2)。
[3] VSTORE1 引脚电压降到输入电源再连接电压(VVOUTM)以下时，SW2 就会连接通路 S1(通路 S1+S2)。
[4] 而且，降到由 SET_VOUTL 引脚设定的阈值 (VVOUTL)以下时，SW1 就会切断通路 S2。
[5] SW1 和 SW6 切断通路 S2 的时候，放电功能开始工作。
18
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-1 VDD 输入电源工作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar
Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
S1
SW7
VINT
(b) Operation Sequence
[1]
[2]
[3]
[4]
[V]
VDD
VINT
[5]
Open Voltage
of Solar Cell
VDD
VDETH
VDETL
VINT
[V]
S2
VVOUTH
VVOUTM
VSTORE1
S1
S1
+
S2
S2
S1
+
S2
S1
VVOUTL
S1
+
S2
S2
S1
[V]
VOUT1
VOUT2
[mA]
VOUT1
VOTU2
Load
time
SW1,SW6
SW2
SW7
off
off
on
on
off
on
on
off
off
on
on
on
off
VDETH
VDETL
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
VVOUTL
VVOUTM
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
VDETH(VINT)
VDETH(VDD)
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
on
off
19
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
VBAT 输入电源工作
图(Figure 12-2) 描述了将 VBAT 引脚作为输入电源的工作情况。
VDD 引脚电压在电源断检出电压(VDETL=1.45V)以下，VSTORE2 引脚上未连接电容。
[1] VBAT 引脚电压达到输入电源接检出电压(VDETH=1.55V)以上时，开关(SW4)会连接 VBAT 和 VOUT1，开关
(SW10)会连接 VBAT 和 VOUT2(通路 S3)。
[2] VBAT 引脚电压降到输入电源断检出电压(VDETL=1.45V)以下时，SW4 和 SW10 就会断开通路 S3。
20
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-2 VBAT 输入电源工作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
Primary
Battery
VOUT1
SW4
S3
VBAT
VOUT2
SW10
+
VINT
SW9
(b) Operation Sequence
[1]
[2]
[V]
VBAT
VINT
VBAT
VDETH
VDETL
VINT
[V]
VOUT1
VOUT2
time
SW4,SW10
SW9
off
off
CONFIDENTIAL
off
on
off
VDETL(VBAT,VINT)
VDETH(VINT)
VDETH(VBAT)
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
on
21
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
VDD/VBAT 输入电源工作
图(Figure 12-3)描述了将 VDD 引脚和 VBAT 引脚作为输入电源的工作情况。
VSTORE2 引脚上未连接电容。
[1] VDD 引脚，VBAT 引脚电压超过电源接检出电压(VDETH = 1.55V)，VSTORE1 引脚电压未达到 VOUT 上限
电压(VVOUTH)时，VOUT1 开关(SW4)会连接 VBAT 和 VOUT1，VOUT2 开关(SW10)会连接 VBAT 和 VOUT2
(通路 S3)。此外，开关(SW2)会连接 VDD 和 VSTORE1(通路 S1)。
[2] 如果 VSTORE1 引脚电压到达 VOUT 上限电压(VVOUTH)，SW4、SW10 就切断通路 S3。同时，VOUT1 开
关(SW1)会连接 VSTORE1 和 VOUT1，VOUT2 开关(SW6)会连接 VSTORE1 和 VOUT2(通路 S2)。
[3] 如果 VSTORE1 引脚电压降到输入电源再连接电压(VVOUTM)以下，SW2 就连接通路 S1(通路 S1+S2)。
[4] 如果 VSTORE1 引脚电压降到 VOUT 下限电压(VVOUTL)，SW1、SW6 就切断通路 S2。此外，SW4、SW10
会连接通路 S3(通路 S1+S3)。
[5] 如果 VBAT 引脚电压降到电源断检出电压(VDETL = 1.45V)以下，SW4、SW10 会切断通路 S3。
[6] 如果 VSTORE1 引脚电压达到 VOUT 上限电压(VVOUTH)，SW1、SW6 就连接通路 S2(通路 S2)。
22
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-3 VDD/VBAT 输入电源工作
Primary
Battery
(a) Internal Operation Diagram
VBAT
S6AE102A / S6AE103A
SW4
+
S3
SW9
SW10
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
S1
SW7
VINT
(b) Operation Sequence
[2]
[V]
[3]
[5]
[4]
[6]
[1]
VINT
VBAT
VINT
VDETH
VDETL
VBAT
[V]
VDD
VDETH
VDETL
[V]
VVOUTH
VVOUTM
VSTORE1
S1
+
S3
S2
VVOUTL
S1
+
S3
S1
+
S2
S1
S2
[V]
VOUT1
VOUT2
VBAT
VSTORE1
VBAT
VSTORE1
time
SW1,SW6
Off
On
Off
SW4, SW10
On
Off
On
SW2
On
Off
SW7
Off
On
Off
On
SW9
On
Off
On
Off
Off
VVOUTH
VDETL
VVOUTL
CONFIDENTIAL
Off
On
VVOUTM
VVOUTH
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
On
23
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
VDD/VSTORE2 输入电源工作
图(Figure 12-4)描述了将 VDD 引脚作为输入电源的时候的工作情况。
VSTORE2 引脚有电容连接。
[1] 如果 VSTORE1 引脚电压超过由 SET_VOUTH 引脚设定的阈值(VVOUTH)，开关(SW5)就连接 VDD 和
VSTORE2(通路 S4)。
[2] 如果 VDD 引脚电压降到电源断检出电压 2(VDETL2 = 2.0V)以下，SW5 会切断通路 S4。如果达到电源接检
出电压 2(VDETH2 = 2.1V)，SW5 会接通通路 S4。
[3] 如果 VSTORE1 引脚电压降到由 SET_VOUTH 引脚设定的阈值(VVOUTM)以下，SW5 就切断通路 S4。
[4] 如果 VSTORE2 引脚电压达到 VSTORE2 上限电压(VVST2H)，SW5 就切断通路 S4。
24
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-4 VDD/VSTORE2 输入电源工作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar
Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
SW5
SW7
[1]
[3] [1]
[2]
[V]
S1
VSTORE2
S4
VINT
(b) Operation Sequence
[3] [1]
[4]
Open Voltage
of Solar Cell
VDD
VDETH2
VDETL2
VDETH
VDETL
VDD
VINT
VINT
[V]
VVOUTH
VVOUTM
VSTORE1
S1
S1
+
S2
S2
S2
S1
+
S2
S2
[V]
VVST2H
VVST2L
VSTORE2
S4
S4
S4
[V]
VOUT1
VOUT2
time
SW1,SW6
Off
SW2
Off
SW5
Off
SW7
Off
On
On
Off
On
VVOUTH
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
CONFIDENTIAL
VVOUTM
VVOUTH
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
25
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
VSTORE2 输入电源工作
图(Figure 12-5)描述了将 VSTORE2 引脚作为输入电源的时候的工作情况。
VSTORE2 引脚有电容连接。
[1] 如果 VDD 引脚电压降到电源断检出电压(VDETL = 1.45V)以下、VSTORE1 引脚电压降到由 SET_VOUTH 引
脚设定的阈值(VVOUTM)以下，开关(SW3)就连接 VSTORE2 和 VSTORE1(通路 S5+S2)。
[2] 如果 VSTORE1 引脚电压达到由 SET_VOUTH 引脚设定的阈值(VVOUTH)，SW3 就切断通路 S5。
[3] 如果 VSTORE2 引脚电压降到 VSTORE2 下限电压(VVST2L)以下，SW3 就切断通路 S5。
[4] 如果 VSTORE1 引脚电压降到由 SET_VOUTL 引脚设定的阈值(VVOUTL)以下，VOUT1 开关(SW1)就切断
VSTORE1 和 VOUT1 的连接，VOUT2 开关(SW6)就切断 VSTORE1 和 VOUT2 的连接。
26
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-5 VSTORE2 输入电源工作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar
Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
S5
SW3
VSTORE2
SW5
SW8
VINT
SW7
(b) Operation Sequence
[1] [2]
[V]
[1] [3]
[1] [2]
[4]
VINT
VDD
VINT
Open Voltage
of Solar Cell
VDD
VDETH
VDETL
[V]
S5
+
S2
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTL
VSTORE1
S2
S5
+
S2
S5
+
S2
S2
S2
S2
[V]
VVST2H
VVST2L
VSTORE2
[V]
VOUT1
VOUT2
time
SW1,SW6
On
SW2,SW5
Off
SW3
Off
SW7
On
Off
SW8
Off
On
Off
On
Off
VVOUTL
VVST2L
VVOUTM
CONFIDENTIAL
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
VVOUTM
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
27
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
12.2 电力门控
本 IC 对外部系统具有电力门控功能。
电力门控功能是用内部开关控制 VSTORE1 上储存的电力或 VBAT 电力对 VOUT1、VOUT2 上连接的外部系统
负载的供电。
电力门控功能有 4 个工作模式。
本 IC 在 VINT 引脚电源检出(VDETH=1.55V)时，根据引脚 CIN1，CIN2 的连接状态判定电力门控工作模式。
Table 12-2 电力门控工作模式
各个引脚设定
CIN1(*1)
CIN2
开路
开路
工作模式
能量指向模式
开路
连接 GND
事件指向模式 1
连接电容(*2)
开路
事件指向模式 2 (*1)
连接电容(*2)
连接电容(*2)
定时器模式(*1)
*1: S6AE103A 独有
*2: 关于定时器设定，请参考「14.1 关于工作条件的设定」
能量指向模式
1) VDD 输入电源工作
通过监视 VSTORE1 电压来控制开关。
检出 VOUT 上限电压(VVOUTH)后到检出 VOUT 下限电压(VVOUTL)以前，用内部开关(SW1、SW6)连接
VSTORE1 和 VOUT1，VSTORE1 和 VOUT2。
2) VBAT 输入电源工作
通过监视 VBAT 电压来控制开关。
检出电源接检出电压(VDETH)后到检出电源断检出电压(VDETL)以前，用内部开关(SW4、SW10)连接 VBAT 和
VOUT1、VBAT 和 VOUT2。
事件指向模式 1
向 VOUT1 供电的开关控制与能量指向模式一样。根据 INT 输入，用开关控制向 VOUT2 供电。在定时器 0 计
数过程中，状态输出(T0TM)屏蔽 INT 输入对内部开关的控制。定时器时间(T0)用 CIN0 上连接的电容设定。
1) VDD 输入电源工作
在 INT 为 Hi 期间，用内部开关(SW6)连接 VSTORE1 和 VOUT2。上限电压(VVOUTH)的检出将触发启动定时
器 0，定时器时间(T0)在计数完毕后停止并复位。
2) VBAT 输入电源工作
在 INT 为 Hi 期间，用内部开关(SW10)连接 VBAT 和 VOUT2。电源接检出电压(VDETH) 的检出将触发启动
定时器 0，定时器时间(T0)在计数完毕后停止并复位。
28
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
事件指向模式 2
向 VOUT1 供电的开关控制与能量指向模式一样。根据 INT 输入和定时器 1 的状态输出(T1TM)，用开关控制
向 VOUT2 供电。
1) VDD 输入电源工作
上限电压(VVOUTH)的检出将触发启动定时器 0，定时器时间(T0)在计数完毕后停止并复位。定时器时间(T0)
用 CIN0 上连接的电容设定。
INT 的上升沿触发启动定时器 1，定时器时间(T1)在计数完毕后停止并复位。定时器时间(T1)用 CIN1 上连接
的电容设定。
各定时器在 VOUT 下限电压(VVOUTL)检出时复位。
在定时器 1 计数过程中，用内部开关(SW6)连接 VSTORE1 和 VOUT2。在定时器 0 计数过程中屏蔽 INT 输
入对内部开关的控制。
2) VBAT 输入电源工作
电源接检出电压(VDETH) 的检出将触发启动定时器 0，定时器时间(T0)在计数完毕后停止并复位。定时器时
间(T0)用 CIN0 上连接的电容设定。
INT 的上升沿触发启动定时器 1，定时器时间(T1)在计数完毕后停止并复位。定时器时间(T1)用 CIN1 上连接
的电容设定。
各定时器在电源断检出电压(VDETL) 检出时复位。
在定时器 1 计数过程中，用内部开关(SW10)连接 VBAT 和 VOUT2。在定时器 0 计数过程中屏蔽 INT 输入对
内部开关的控制。
定时器模式
根据定时器 0 的状态输出(T0TM)、定时器 1 的状态输出(T1TM)、定时器 2 的状态输出(T2TM)，用开关控制向
VOUT1、VOUT2 供电。
1) VDD 输入电源工作
以下说明各定时器的工作方式。
定时器 0 第 1 次将检出上限电压(VVOUTH)作为触发信号启动计数，
定时器时间(T0)在计数完毕后停止并复位。
从第 2 次开始，将定时器 2 计数完毕作为触发信号启动计数，定时器时间(T0)在计数完毕后停止并复位。定
时器时间(T0)用 CIN0 上连接的电容设定。
定时器 1 第 1 次将检出上限电压(VVOUTH)作为触发信号启动计数，
定时器时间(T1)在计数完毕后停止并复位。
从第 2 次开始，将定时器 2 计数完毕作为触发信号启动计数，定时器时间(T1)在计数完毕后停止并复位。定
时器时间(T1)用 CIN1 上连接的电容设定。
定时器 2 将定时器 1 计数完毕作为触发信号启动计数，定时器时间(T2)在计数完毕后停止并复位。定时器时
间(T2)用 CIN2 上连接的电容设定。
定时器 0、1 用检出 VOUT 下限电压(VVOUTL)复位。定时器 2 用 VINT 的电源断检出电压(VDETL)检出复位。
以下说明 VOUT1 的工作方式。
在定时器 1 计数过程中，用内部开关(SW1)连接 VSTORE1 和 VOUT1。在定时器 2 计数过程中，用内部开关
(SW1)切断 VSTORE1 和 VOUT1。
以下说明 VOUT2 的工作方式。
在定时器 1 计数过程中，在定时器 0 计数完毕后用内部开关(SW6)连接 VSTORE1 和 VOUT2。在定时器 2
计数过程中，用内部开关(SW6)切断 VSTORE1 和 VOUT2。
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
29
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
2) VBAT 输入电源工作
以下说明各定时器的工作方式。
定时器 0 第 1 次将检出电源接检出电压(VDETH)作为触发信号启动计数，定时器时间(T0)在计数完毕后停止并
复位。从第 2 次开始，将定时器 2 计数完毕作为触发信号启动计数，定时器时间(T0)在计数完毕后停止并复
位。定时器时间(T0)用 CIN0 上连接的电容设定。
定时器 1 第 1 次将检出电源接检出电压(VDETH)作为触发信号启动计数，定时器时间(T1)在计数完毕后停止并
复位。从第 2 次开始，将定时器 2 计数完毕作为触发信号启动计数，定时器时间(T1)在计数完毕后停止并复
位。定时器 时间(T1)用 CIN1 上连接的电容设定。
定时器 2 将定时器 1 计数完毕作为触发信号启动计数，定时器时间(T2)在计数完毕后停止并复位。定时器时
间(T2)用 CIN2 上连接的电容设定。
各定时器在电源断检出电压(VDETL)检出时复位。
以下说明 VOUT1 的工作方式。
在定时器 1 计数过程中，用内部开关(SW4)连接 VBAT 和 VOUT1。在定时器 2 计数过程中，用内部开关(SW4)
切断 VBAT 和 VOUT1。
以下说明 VOUT2 的工作方式。
在定时器 1 计数过程中，在定时器 0 计数完毕后用内部开关(SW10)连接 VBAT 和 VOUT2。在定时器 2 计数
过程中，用内部开关(SW10)切断 VBAT 和 VOUT2。
30
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-6 电力门控工作 (VDD 输入电源)
Energy driven mode (S6AE102A / S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
VSTORE1 < VVOUTL
SW1
OFF
ON
ON
SW6
OFF
ON
OFF
Event driven mode 1 (S6AE102A / S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
INT
L
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
H
H
H
H
START
T0TM
OFF
SW6
OFF
H
STOP
RESET
T0
SW1
VSTORE1 < VVOUTL
ON
OFF
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Event driven mode 2 (S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
INT
L
H
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
H
H
START
T0TM
H
STOP
RESET
T0
H
START
T1TM
T1
SW1
OFF
SW6
OFF
VSTORE1 < VVOUTL
START
STOP
RESET
T1
RESET
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Timer driven mode (S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
START
T0TM
T0
START
T1TM
START
STOP
RESET
T0
T2TM
OFF
SW6
OFF
ON
OFF
ON
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
OFF
STOP
RESET
STOP
RESET
START
T1
T2
SW1
CONFIDENTIAL
START
STOP
RESET
START
T1
VSTORE1 < VVOUTL
STOP
RESET
T2
ON
RESET
OFF
ON
OFF
31
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-7 电力门控工作 (VBAT 输入电源)
Energy driven mode (S6AE102A / S6AE103A)
VBAT < VDETL
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
VBAT < VDETL
SW4
OFF
ON
ON
SW10
OFF
ON
OFF
Event driven mode 1 (S6AE102A / S6AE103A)
VBAT < VDETL
INT
L
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
H
H
H
H
START
T0TM
OFF
SW10
OFF
H
STOP
RESET
T0
SW4
VBAT < VDETL
ON
OFF
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Event driven mode 2 (S6AE103A)
VBAT < VDETL
INT
L
H
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
H
H
START
T0TM
H
STOP
RESET
T0
H
START
T1TM
T1
SW4
OFF
SW10
OFF
VBAT < VDETL
START
STOP
RESET
T1
RESET
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Timer driven mode (S6AE103A)
VBAT < VDETL
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
START
T0TM
T0
START
T1TM
START
STOP
RESET
T0
T2TM
OFF
SW10
OFF
CONFIDENTIAL
ON
OFF
ON
OFF
STOP
RESET
STOP
RESET
START
T1
T2
SW4
32
START
STOP
RESET
START
T1
VBAT < VDETL
STOP
RESET
T2
ON
RESET
OFF
ON
OFF
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
12.3 放电
本 IC 在 VOUT1 引脚，VOUT2 引脚，VOUT_LDO 引脚上有放电功能。
当 SW1，SW4 为 OFF 时，VOUT1 引脚，GND 间的放电电路工作。将 VOUT1 引脚的电力放电到 GND 电平。
当 SW6，SW10 为 OFF 时，VOUT2 引脚，GND 间的放电电路工作。将 VOUT2 引脚的电力放电到 GND 电平。
当 LDO 为 OFF 时，VOUT_LDO 引脚，GND 间的放电电路工作。将 VOUT_LDO 引脚的电力放电到 GND 电
平。
12.4 SW_CNT 控制
本 IC 有输出控制信号的功能，用于外部开关。
S6AE102A
与 VOUT1 的开关联动的信号输出到 SW_CNT 引脚。VBAT 输入电源工作时，与 VBAT-VOUT1 间开关(SW4)
的 ON/OFF 控制联动，在 VDD，VSTORE2 输入电源工作时，与 VSTORE1-VOUT1 间开关(SW1)的 ON/OFF
控制联动。在 SW1 或 SW4 为 ON 时，输出 High 到 SW_CNT 引脚。
S6AE103A
在 ENA_COMP 引脚为 Low 期间，与 VOUT1 的开关联动的信号输出到 SW_CNT/COMPOUT 引脚。VBAT 输
入电源工作时，与 VBAT-VOUT1 间开关(SW4)的 ON/OFF 控制联动，在 VDD、VSTORE2 输入电源工作时，
与 VSTORE1-VOUT1 间开关(SW1)的 ON/OFF 控制联动。在 SW1 或 SW4 为 ON 时，输出 High 到
SW_CNT/COMPOUT 引脚。
12.5 通用比较电路
S6AE103A
本 IC 搭载了 1 个通用比较器。
在 ENA_COMP 引脚为 High 期间，比较 COMPP 引脚、COMPM 引脚电压，结果输出到 SW_CNT/COMPOUT
引脚。
Table 12-3 通用比较器的动作
各个引脚设定
ENA_COMP
L
H
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
COMPP, COMPM
SW_CNT/COMPOUT(输出)
DC
「12.4 SW_CNT 控制」的动作
COMPP < COMPM
L
COMPP > COMPM
H
禁止 COMPP = COMPM 的设定
L or H
33
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
12.6 LDO
本 IC 搭载了 1 个 LDO，将 VIN_LDO 引脚作为电源。
输出电压根据 VOUT_LDO 引脚和 FB_LDO 引脚上连接的电阻值设定。在输出停止期间，放电功能启动。
此外，还有低耗电的待机模式，最大输出电流为 10mA 的通常模式这两种工作模式，可以用 STBY_LDO 引脚
设定。
LDO 的工作模式依据下表。
Table 12-4 LDO 工作模式
各个引脚设定
ENA_LDO
LDO 输出状态
STBY_LDO
L
L
停止工作
H
H
L
待机模式
H
通常模式
12.7 输入过电压保护 (OVP 电路部)
本 IC 具有 VDD 引脚输入过电压保护: OVP (Over Voltage Protection) 功能。
VDD 引脚电压超过 OVP 检测电压(VOVPH = 5.4V)时，从 VDD 引脚流入 OVP 保护电流(IOVP)来抑制 VDD 引脚
电压的上升，防止 IC 的损坏。另外，降到 OVP 解除电压 (VOVPL = 5.3V)以下时，停止 OVP 保护电流的流入。
Figure 12-8 输入过电压保护动作
[V]
VDD
[mA]
Open Voltage
of Solar Cell
VOVPH
VOVPL
IOVP
IOVP
time
34
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
13. 应用电路示例・元件列表
Figure 13-1 S6AE102A 应用电路示例
Primary +
Battery
VBAT
VOUT1
VDD
VOUT2
D1
C1
Solar
Battery
Sensor
VSTORE2
VSTORE1
C3
VINT
C2
C4
MCU/Sencer
MCU/Sencer
MCU/Sencer
STBY_LDO
ENA_LDO
INT
SET_VOUTFB
R1
R2
R3
VIN_LDO
S6AE102A
MCU + RF
SET_VOUTH
VOUT_LDO
SET_VOUTL
FB_LDO
CIN0
C6
C9
R4
R5
C5
Sensor
SW_CNT
CIN2
AGND
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
35
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 13-2 S6AE103A 应用电路示例
Primary +
Battery
VBAT
VOUT1
VDD
VOUT2
D1
C1
Solar
Battery
Sensor
VSTORE2
VSTORE1
C3
VINT
C2
C4
MCU/Sencer
MCU/Sencer
MCU/Sencer
ENA_COMP
STBY_LDO
ENA_LDO
INT
SET_VOUTFB
R1
R2
R3
Sencer
Sencer
VIN_LDO
C9
S6AE103A
MCU + RF
SET_VOUTH
VOUT_LDO
SET_VOUTL
FB_LDO
COMPP
COMPM
R4
R5
C5
Sensor
SW_CNT/COMPOUT
CIN0
C6
CIN1
C7
CIN2
C8
36
CONFIDENTIAL
AGND
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Table 13-1 元件列表
符号
类型
规格
备注
C1
陶瓷电容
10 µF
−
C2
陶瓷电容
1 µF
−
C3
陶瓷电容
100 µF
−
C4
陶瓷电容
0.5F
−
C5
陶瓷电容
22 µF
−
C6
陶瓷电容
150 pF (*1)
−
C7
陶瓷电容
330 pF (*1)
−
C8
陶瓷电容
330 pF (*1)
−
C9
陶瓷电容
1 µF
−
R1
电阻
33 MΩ (*2)
−
R2
电阻
12 MΩ (*2)
−
R3
电阻
47 MΩ (*2)
−
R4
电阻
39 MΩ (*3)
−
R5
电阻
68 MΩ (*3)
−
D1
二极管
−
−
*1: C6 使用时定时器时间 0(T0)的设定 ≈ 0.26s，C7 或 C8 使用时定时器时间 1 和 2(T1，T2)的设定 ≈ 0.57s
*2: VOUT 上限电压(VVOUTH) ≈ 3.32V，VOUT 下限电压(VVOUTL) ≈ 2.65V 的设定
*3: LDO 输出电压(VOUTLD) ≈1.81V
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
37
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
14. 应用手册
14.1 关于工作条件的设定
输出电压的设定 (VOUT1, VOUT2)
通过改变连接到 SET_VOUTH 引脚和 SET_VOUTL 引脚的电阻值，
可设定本 IC 的 VOUT1，
VOUT2 输出电压。
即通过连接的电阻值来设定 VOUT 上限电压 (VVOUTH)和 VOUT 下限电压 (VVOUTL)。SET_VOUTFB 引脚输出
用于 VOUT 上限电压，VOUT 下限电压设定的基准电压。这个基准电压在 IC 外部通过电阻分压来生成
SET_VOUTH 引脚和 SET_VOUTL 引脚的印加电压。
Figure 14-1 输出电压的设定 (VOUT1, VOUT2)
S6AE102A / S6AE103A
SET_VOUTFB
R1
R2
SET_VOUTH
SET_VOUTL
R3
VOUT 上限电压 (VVOUTH)、VOUT 下限电压 (VVOUTL) 可通过以下公式进行计算。
VOUT 上限电压
57.5 × (R2 + R3)
VVOUTH [V] =
11.1 × (R1 + R2 + R3)
VOUT 下限电压
VVOUTL [V] =
57.5 × R3
11.1 × (R1 + R2 + R3)
「11. 电气特性」所示为 R1, R2, R3 的总和在 10 MΩ 以上 (消费电流 1 是 100 MΩ 以上)时的特性。
38
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
LDO 输出电压的设定(VOUT_LDO)
通过改变连接到 VOUT_LDO 引脚和 FB_LDO 引脚的电阻值，可设定本 IC 的 VOUT_LDO 输出电压。
Figure 14-2 LDO 输出电压的设定 (VOUT_LDO)
S6AE102A / S6AE103A
VOUT_LDO
FB_LDO
R4
R5
LDO 输出设定电压 (VOUTLD) 可通过以下公式进行计算。
VOUTLD [V] =
1.15 × (R4 + R5)
R5
定时器时间设定(T0, T1, T2)
定时器时间 0、1、2(T0、T1、T2)根据 CIN0、CIN1、CIN2 引脚和 AGND 引脚间连接的电容值设定。
定时器时间 0(T0), 定时器时间 1(T1), 定时器时间 2(T2) 可通过以下公式进行计算。
T[s] = 1.734 × 109 × C[F]
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
39
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
15. 使用上的注意事项
关于基板的接地，按照通用阻抗设计。
请采取防静电措施。
− 使用已采取防静电措施的容器或具有导电性的容器存放半导体。
− 保管，搬运贴片后的电路板时，使用导电性包装袋或容器。
− 请将工作台，工具盒测量仪器接地。
− 在操作人员和接地之间，串联 250 kΩ～1 MΩ 电阻后接地。
不可施加负电压。
施加−0.3V 以下的负电压时，可能会使 LSI 的寄生晶体管启动并导致误动作。
16. 支持 RoHS 指令的质量管理
本产品支持 RoHS 指令、遵守关于铅/镉/水银/六价铬以及特定溴系难燃剂 PBB 和 PBDE 的标准。
17. 订购型号
型号
封装
S6AE102A0DGN1B000(*1)
塑料・QFN-20 (0.5mm 间距), 20 引脚
S6AE102A0DEN1B000(*2)
(VNF020)
S6AE103A0DGN1B000(*1)
塑料・QFN-24 (0.5mm 间距), 24 引脚
S6AE103A0DEN1B000(*2)
(VNF024)
*1: Commercial Sample (CS)
*2: Engineering Sample (ES)
40
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
18. 封装・外形尺寸图
Figure 18-1 S6AE102A 封装・外形尺寸图 (VNF020)
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
41
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 18-2 S6AE103A 封装・外形尺寸图 (VNF024)
42
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
19. 主要变更内容
页码
章节
变更结果
Preliminary 0.1
-
-
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z
CONFIDENTIAL
初版
43
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
书末出版说明
本文档介绍的产品，其设计、开发和制造均基于一般用途，包括但不限于普通工业使用、普通办公使用、个人使用及家庭使用，
不应用于：(1) 存在严重风险或危险，除非能够保证极高的安全性，否则可能对公众造成严重影响，甚至可能直接造成死亡、
人员伤害、物品损坏或其他损失的用途（如核设施的核反应控制、飞机飞行控制、空中交通控制、公共交通控制、医学生命支
持系统、武器系统的导弹发射控制）
，或者(2) 不允许出现故障的用途（如潜艇中继器和人造卫星）
。请注意，对于您和 / 或任
何第三方由于将产品用于上述用途而造成的任何索赔和损失，Cypress 不承担任何责任。任何半导体设备都可能发生故障。您
必须在自己的设施和装置中加入安全设计措施，如冗余、防火、防止电流过载及其他异常运行情形等，以防由于此类故障而造
成伤害、损坏或损失。如果根据日本 Foreign Exchange and Foreign Trade Law、美国 US Export Administration Regulations 或其
他国家（地区）的适用法律的规定，本文档中介绍的任何产品是在出口方面受到特别限制的商品或技术，则这些产品的出口必
须预先得到相关政府的许可。
商标和声明
本文档的内容如有变更，恕不另行通知。本文档可能包含 Cypress 正在开发的 Cypress 产品的相关信息。Cypress 保留变更任
何产品或停止其相关工作的权利，恕不另行通知。本文档中的信息 “ 按原样 ” 提供，对于其精确性、完整性、可操作性、对
特定用途的适用性、适销性、不侵犯第三方权利等不提供任何担保或保证，也不提供任何明确的、隐含的或法定的其他担保。
对于因使用本文档中的信息而造成的任何形式的任何损失，Cypress 不承担任何责任。
版权所有© 2015 Cypress Semiconductor Corp. 保留所有权利。Cypress、Cypress 标识、Spansion®、Spansion 标识、MirrorBit®、
MirrorBit® Eclipse™、ORNAND™ 以及它们的组合，是 Cypress Semiconductor Corp. 在美国和其他国家（地区）的商标和注
册商标。Bluetooth is a trademark of Bluetooth SIG.使用的其他名称只是一般性参考信息，可能是其各自所有者的商标。
44
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-Z, July 17, 2015