当前,AI智能眼镜的锂电池管理成为相关芯片玩家的全新战场。锂电池保护IC的本质,是连接电池与主板之间的"安全守门人"——它确保电池不会出现过压、欠压风险,也不会发生充电过流或放电过流等危险工况。这是最基础、也最不可或缺的功能。
但AI眼镜的使用场景带来了三大核心挑战:
第一,续航时长。 眼镜形态决定了电池容量极为有限,每一毫安时都至关重要;
第二,温升散热管理。 眼镜直接接触面部皮肤,设备运行中的温升是用户体验的最大痛点,必须严格控制;
第三,轻量化与紧凑空间。 镜腿内部可用于电池和保护电路的空间极其有限,通常仅有约200立方毫米。
当行业目光聚焦于AI眼镜的这些挑战,包括广东赛微微电子股份有限公司在内的厂商敏锐地捕捉到了这一新兴品类对电源管理芯片的独特需求。6月3日,在第十六届松山湖中国IC创新高峰论坛上,高级产品经理杨剑介绍了该公司面向AI眼镜锂电池管理的技术方案。
杨剑表示,面对上述约束,赛微给出的解决思路非常明确:采用高能量密度电芯,优化充放电路径的导通阻抗,并通过微型化PCM保护板或将小尺寸锂电保护IC直接移至主板,把宝贵的空间让渡给电池容量。
从技术端来看,保护IC的优化收益十分显著:工作电流越小,续航越长;保护IC本身连接电池与主板,其自身损耗越低,发热越少,进而保护了电池可用容量。
当前,锂电保护IC主要存在三种技术方案:
一:单晶圆集成IC(二合一)。 将控制电路与MOSFET设计在同一Die上再封装,过流能力强,但体积偏大,不适合可穿戴设备;
二:双晶圆合封IC(二合一)。 控制IC与MOSFET分别流片后合封至同一封装内,面积有所缩小,但受封装技术限制,尺寸通常只能压缩到2×2毫米或2×1.5毫米,进一步压缩面临较大技术瓶颈;
三:MOSFET+控制IC分立方案。 控制IC与MOSFET为两颗独立器件,可实现更小的整体占用面积。
赛微的判断是:AI智能眼镜电池可用空间约200立方毫米,分立方案在尺寸上具有明显优势,是当前最适合AI眼镜的技术路线。
基于上述技术判断,赛微正式推出面向AI眼镜的单节锂电保护芯片——CW1312。这是一款高精度、集成MOS的单节锂电保护芯片,在尺寸、功耗、损耗等关键维度上实现了最优平衡。
CW1312采用单晶圆集成MOS架构,导通电阻低至42mΩ(典型值),在过压保护方面覆盖4.2V至4.70V区间,精度达到±15mV;欠压保护范围为2.0V至3.2V,并支持两级欠压保护门限配置,充电与放电过流保护电流均可达3A,精度控制在±15%以内。
该芯片同时支持Ship Mode船运模式,在功耗表现上尤为突出——Active工作电流仅0.7μA,休眠电流更是低至20nA。整个芯片封装于FCDFN-6封装中,尺寸仅为1.2mm×0.9mm×0.4mm(最大值),在如此极致的体积内实现了高精度保护与超低功耗的兼顾。
杨剑表示,与竞品相比,CW1312有三大竞争优势:
首先是更高的保护精度与更低的功耗。 CW1312采用单芯片设计工艺,正向设计上将MOS等参数压缩到更小,过流精度同样得到提升。0.7μA的工作电流,使得保护精度更高、整体功耗更低。过压精度±15mV、过流精度±15%,均为行业领先水平。
其次是更强的场景适配能力。 通过CTL引脚支持4电平状态,可兼容非2.5V平台(如2.1V硅负极电池),支持两级欠压保护门限及船运模式,满足AI眼镜多样化的电池配置需求。
第三是极致的小型化。 1.2mm×0.9mm×0.4mm的超薄超小封装,集成42mΩ MOS,同时具备高达3A的过流保护能力,在芯片尺寸与关键性能参数之间取得了最均衡的折中。
与该公司上一代产品CW1011相比,CW1312面积减少64%、功耗降低75%、导通内阻降低22%,提升幅度显著。
杨剑表示,赛微的产品线规划是围绕AI智能眼镜的完整硬件架构——人机交互、处理器+存储器、电源管理、无线连接、传感器等模块,构建一套完整的超低功耗电源管理方案。
具体而言,从充电端的充电芯片,到单节保护IC,再到纳安级、微安级的IPU及各类小型化电源芯片,赛微提供的产品覆盖AI眼镜电源链路的每一个环节。
杨剑表示,目前,赛微相关芯片已成功导入中国Top手机品牌的AI眼镜产品,例如CW6307线性充电芯片已在量产项目中使用。在消费级AR领域,赛微CW2217锂电池电量计芯片已被中国消费级AR创新品牌V3智能眼镜采用。他强调,在AI眼镜这条赛道上,电源管理芯片的竞争才刚刚开始,而赛微已经跑在了前面。
306