概述
架构包含三个层级:
- 能源总线背板 (Energy Bus Backplane): 这是一个无源或半有源的“母板”。它负责接收外部供电,生成稳定的中间总线电压,并提供一个标准化的插槽阵列。
- 可插拔输出模块 (Pluggable Output Modules): 一系列小型的、功能单一的“子卡”。每一块子卡负责一种特定的电压输出(如 5V/3A, 3.3V/6A, 可编程四路输出等)。用户可以按需购买,并自由插入到背板的插槽中。
- 桌面控制台 (Desktop Control Console): 作为独立的人机交互与智能控制单元。
通过这种方式,用户不再需要购买一个包含所有功能的固定套件,而是可以构建一个完全个性化的电源。例如,一个主要和数字电路打交道的工程师,可能会选择多插几个3.3V和5V模块;而一个专注于模拟电路或机器人研发的用户,则可能需要更多的可编程输出模块和隔离模块。
系统架构:背板与模块
[图解]
能源总线背板作为平台基础,提供电源输入和多个标准化插槽。各种独立的可插拔输出模块可以按需安装到插槽中,共同构成一个定制化的“能源核心”。控制台或宿主MCU通过背板上的控制接口管理所有模块。
能源核心:背板与输出模块系统 (Energy Core: Backplane & Output Module System)
这是整个平台的核心,由一个背板和多种输出模块组成。
能源总线背板 (Energy Bus Backplane)
背板是所有模块的连接基础和通信枢纽。
- 物理形态: 一块长条形的PCB,一侧是电源输入和控制接口,另一侧是多个板对板插槽(例如,PCIe x1或类似的卡缘连接器),用于安装输出模块。
- 板载功能:
- 电源输入: 集成直流桶形插座和用于受电的USB-C端口。
- 主输入调节器 (
MPM3515): 将输入电压转换为稳定的 12V 中间总线电压,并将其分配到所有插槽的电源引脚上。
- 通信总线: 在所有插槽之间布线 I²C 总线,并引出到外部控制接口。
- 控制接口 (USB-C): 用于连接桌面控制台或宿主系统,传输I²C信号并为控制器供电。
- 地址分配机制 (可选): 为了让主控能区分插在不同槽位的同类型模块,可以为每个插槽设置一个简单的硬件地址(通过跳线或电阻配置)。
可插拔输出模块 (Pluggable Output Modules)
每个模块都是一个独立的电源转换单元,拥有标准化的物理尺寸和接口。
| 模块名称 |
核心器件 |
输出接口 |
描述 |
| 大电流 5V 模块 |
MPM3632C |
螺丝接线端子 |
提供一路固定的 5V/3A 大电流输出。 |
| 大电流 3.3V 模块 |
MPM3650C |
螺丝接线端子 |
提供一路固定的 3.3V/6A 大电流输出。 |
| 隔离 5V 模块 |
MIE1W0505BGY |
螺丝接线端子 |
提供一路与系统地完全隔离的 5V/200mA 输出。 |
| 四路可编程模块 |
MPM54524 |
待定 |
核心模块。提供四路可通过I²C独立编程电压的输出。 |
| USB PD 源模块 |
MPF52000 |
USB-C 母座 |
提供一个可编程的USB PD快充输出口,本身就是一个独立的PD源。 |
桌面控制台 (Desktop Control Console)
此模块的设计实现对整个定制化系统的智能控制。
总结与展望