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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)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

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