Silicon Labs - 探索套件 XG24-EK2703A 的電源分配

Silicon Labs 探索套件 XG24-EK2703A 的電源分配

EFR32xG24 探索套件的電源拓撲圖(如上圖所示)展示了此開發板的電源輸入、轉換和分配機制。核心設計採用 USB 供電,支援外部電源輸入,並整合自動隔離和低功耗優化功能,以確保系統穩定運作並提高能源效率。

電源輸入與轉換

1. USB Type-C 電源輸入

  • 輸入電壓:5V(由 USB 匯流排供電)
  • 介面功能:提供電源和調試通訊接口
  • 電流能力:取決於 USB 主機

2. LDO 穩壓器

  • 轉換功能:將 5V USB 輸入電壓降至 3.3V (VMCU),為核心晶片和周邊供電
  • 輸出特性:低雜訊、高穩定性,符合 EFR32MG24 的電源品質需求
  • 效率:典型效率約 85%,適用於低功耗場景

3. 自動隔離電路

  • 工作機制:USB 線斷開時,自動斷開 LDO 與 USB 電源的連接,防止外部電源的反向電流進入 USB 接口
  • 組件:基於二極體或 MOSFET 的隔離電路,確保電源路徑安全

電源分配

1. 核心電源軌

  • VMCU (3.3V):LDO 輸出,為 EFR32MG24 主晶片供電,記憶體、週邊裝置以及一些擴充介面(例如 mikroBUS、Qwiic)。
  • 5V:直接來自 USB 輸入,透過分線焊盤和 mikroBUS 插座供電,用於連接需要 5V 電源的外部模組(例如感測器、顯示器)。
  • 3V3(LDO 輸出):具有 VMCU 的共軌電源,透過分線焊盤提供穩定的 3.3V 電源。

2. 外部電源輸入

  • 輸入條件:只有當 USB 線斷開且電路板上未連接其他電源時,才能透過 VMCU 接腳注入 3.3V 外部電源。
  • 技術說明:同時連接 USB 和外部電源可能會導致電源衝突,這可能會損壞 LDO 或主機板。請務必遵循「單電源輸入」原則。

結論

EFR32xG24 Explorer 套件的電源拓撲結構設計為以 USB 電源為主,外部電源為備用,並結合了自動隔離和低功耗技術。這樣既能確保系統穩定性,又能滿足物聯網應用的節能、便利性要求。開發者可依場景選擇 USB 供電(調試模式)外部電源(獨立運作模式),並注意電源輸入的選擇,避免造成硬體損壞。


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