KeyGo 太阳能充电与电源管理(IU5070E)【草稿】¶
草稿状态
本文是 KeyGo 电源选型(LDO 篇) 的兄弟篇 / 升级篇,聚焦「能量采集 + 电源路径管理」这一上层问题——LDO 篇管「3.3V 怎么稳、怎么低功耗(选一颗料)」,本文管「能量从哪来、多源怎么切换、7V 太阳能母线怎么被驯服(电源树架构)」。
当前为草稿,IU5070E 外围参数、MPPT 设定、Vsys 实际值等需查 datasheet / 实测后补全,文中已标 [TODO]。
一、为什么需要这一篇(与 LDO 篇的关系)¶
LDO 篇解决的是 「3.3V 怎么稳、怎么低功耗」——选一颗料。
本文解决的是 「能量从哪来、多源如何切换、7V 太阳能母线怎么被驯服」——是 LDO 篇的上一级:电源树架构。
两篇是引用关系:本文说「LDO 仍用 LDO 篇的 SGM2034,但挂在 IU5070E 的 Vsys 之后」,不重复讲 LDO 选型细节。
二、KeyGo 供电的两代架构¶
V1(当前:CN3165 版,无高压风险)¶
- 来源:USB 5V 直供 / 单节锂电 3.7–4.2V
- 路径:USB 5V 或电池 → LDO(SGM2034 / ME6215)→ 3.3V
- 特点:压差最大 1.7V(USB)或 0.4V(电池末端),无 5V 以上电压,LDO 篇结论完整适用。充电由 CN3165(线性充电管理)完成。
V2(后期:IU5070E 太阳能版)¶
- 新增来源:太阳能板,输出电压可达 7V
- 路径:太阳能 7V → IU5070E(MPPT + DPPM) → 电池 4.2V + 系统 Vsys → LDO → 3.3V
- 特点:引入高压母线 + 多源(太阳能 / USB / 电池)动态管理。
三、IU5070E 的两个关键能力¶
- MPPT(最大功率点跟踪):太阳能板输出随光照、温度剧烈变化,MPPT 让板子始终工作在最大功率点,避免「板子标称 7V 但实际喂不进电流」。
- DPPM(动态电源路径管理):自动在 太阳能 / USB / 电池 之间分配功率与切换供电来源。这恰好解决了 LDO 篇 warning 框里担心的「USB 5V 与电池 4.2V 不能直接并联」——不用再手动做理想二极管 OR-ing,IU5070E 内部接管。
四、7V 母线与 LDO 的关系(重点澄清)¶
7V 不进 LDO
正确接法下,LDO 的输入是 IU5070E 输出的受管电压(Vsys / 电池轨,约 5V 或 4.2V 量级),不是 7V 太阳能母线。所以 LDO 篇的选型(SGM2034 / ME6215)在 V2 下基本不用改。
只有在设计错误、把 LDO 直接挂在 7V 母线上时才需要高压 LDO,按 Vin_max 排查(数据见 LDO 篇 §四 对比表):
| LDO | Vin_max | 7V 母线结论 |
|---|---|---|
| ME6215 | 18V | ✅ 最省事,直接扛 |
| SGM2232 | 40V | ✅ 工业级冗余 |
| XC6206 | 选 8/10V 档 | ✅ 需选对分档 |
| SGM2034 | 7.5V | ⚠️ 太悬,7V 已近极限,太阳能尖峰会超 |
| MCP1700 | 6V | ❌ 直接坏 |
五、DPPM 如何替代手动电源路径¶
LDO 篇的 warning 框提到「USB 5V 与电池 4.2V 不能直接并联,需理想二极管 OR-ing(肖特基并联或 TPS211x / LTC4412 类)」。
上 IU5070E 后,DPPM 已接管此职责,正常情况下无需外部 OR-ing。
[TODO] 确认所用 IU5070E 型号是否内置 DPPM;若不带,则仍保留 LDO 篇所述的外部电源路径切换方案。
六、待补全(TODO)¶
- IU5070E 典型应用电路、关键外围元件取值
- MPPT 设定方式(电阻分压?自动跟踪?)
- Vsys 实际输出电压值,及其对 LDO 输入范围的影响
- 太阳能板 7V 是在什么光照条件下的开路 / 工作电压(须确认母线峰值不超 LDO 的 Vin_max)
- 与 CH58x 的电源时序 / 低功耗唤醒配合
- CN3165(V1)与 IU5070E(V2)两版共存时的 BOM 与焊接差异
相关条目¶
- 稳压层详见 KeyGo 电源选型(LDO 篇)
- 太阳能板本体选型见 非晶硅太阳能板选型(SC 系列)
- KeyGo 主控与调试见 KeyGo(BLE 手机钥匙)、KeyGo 调试踩坑记录