前言
充電頭網(wǎng)拿到了制糖工廠推出的全新開源硬件平臺(tái)Humming Board，這款設(shè)備是小電拼Pro/Ultra的開發(fā)原型，更是一個(gè)為開發(fā)者而生的硬件探索平臺(tái)。Humming Board具有強(qiáng)大的性能和極高的靈活性，是一個(gè)模塊化，開放的硬件平臺(tái)，助力開發(fā)者調(diào)試與驗(yàn)證，也為初學(xué)者學(xué)習(xí)提供幫助。
Humming Board采用XT60接口供電，具備五個(gè)USB-C輸出接口，一個(gè)USB-C Debug接口，一個(gè)OLED屏幕接口。并設(shè)有FPGA芯片，協(xié)議芯片和無(wú)線連接芯片。Humming Board采用一線大品牌元器件，并配有導(dǎo)熱墊和鋁合金底座散熱。下面就帶來(lái)Humming Board開源硬件平臺(tái)的拆解，一起看看用料和方案。
制糖工廠Humming Board開源硬件平臺(tái)開箱
Humming Board采用硬質(zhì)紙盒包裝，貼紙右側(cè)印有蜂鳥圖案。
包裝盒側(cè)面設(shè)有紅色提手。
拉出包裝盒，內(nèi)部黑色卡紙印有紅色糖塊圖案。
在泡沫包裝內(nèi)部固定Humming Board開源硬件平臺(tái)。
Humming Board開源硬件平臺(tái)一覽，在鋁合金底板上固定PCBA模塊。
使用游標(biāo)卡尺測(cè)得Humming Board開源硬件平臺(tái)長(zhǎng)度約為187.2mm。
寬度約為86.1mm。
測(cè)得最厚處約為17.4mm。
Humming Board開源硬件平臺(tái)拿在手上的大小直觀感受。
測(cè)得Humming Board開源硬件平臺(tái)重量約為318.7g。
制糖工廠Humming Board開源硬件平臺(tái)拆解
看完了制糖工廠Humming Board開源硬件平臺(tái)的開箱展示，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的用料和方案。
制糖工廠Humming Board開源硬件平臺(tái)由PCBA模塊和鋁合金底座組成，PCBA模塊通過(guò)螺絲固定。
鋁合金底座背面粘貼防滑橡膠腳墊，鋁合金底座對(duì)應(yīng)天線位置鏤空，避免阻擋信號(hào)。
用于電源輸入的XT60接口特寫。
OLED屏幕接口特寫。
JTAG接口特寫。
用于DEBUG的USB-C接口特寫。
對(duì)應(yīng)5路輸出的USB-C接口特寫，接口兩側(cè)設(shè)有調(diào)試排針。
PCBA模塊通過(guò)螺絲固定。
擰下四顆固定螺絲，從鋁合金底座上拆下PCBA模塊，PCBA模塊和鋁合金底座之間設(shè)有導(dǎo)熱墊。
PCBA模塊正面一覽，左側(cè)為電源輸入端，焊接X(jué)T60連接器，MLCC濾波電容，右側(cè)為降壓電路，用于為FPGA，無(wú)線連接芯片供電。中間位置設(shè)有五路同步降壓電路，右側(cè)設(shè)有FPGA芯片，無(wú)線連接芯片，存儲(chǔ)器和連接接口。
PCBA模塊背面沒(méi)有元件，對(duì)應(yīng)插接件和USB-C母座固定腳過(guò)孔焊接固定。
輸入端設(shè)有TVS，MLCC濾波電容，電流檢測(cè)放大器和降壓芯片，其中MLCC濾波電容為2220尺寸。
輸入端電流檢測(cè)放大器來(lái)自思瑞浦，絲印9A2，型號(hào)TP181A2，是一顆零偏移雙向電流檢測(cè)放大器，支持36V輸入電壓，采用SC70-6封裝，上方設(shè)有3mΩ檢流電阻。
降壓芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS54240，是一顆42V輸入電壓的降壓芯片，芯片內(nèi)部集成200mΩ高側(cè)MOS管，具備全面完善的保護(hù)功能，支持2.5A輸出電流，采用HVSSOP封裝。
搭配使用的降壓電感來(lái)自線藝，型號(hào)SER1360-103L，電感量為10μH，標(biāo)稱直流電阻9.8mΩ。
肖特基二極管來(lái)自辰達(dá)行，型號(hào)SS54C，規(guī)格為40V 5A，采用SMC封裝。
五路USB-C降壓電路完全相同，選取左側(cè)一路進(jìn)行介紹。
輸入端設(shè)有兩顆MLCC濾波電容。
USB-C接口降壓協(xié)議芯片采用智融科技SW3566，這是一款集成7A Buck控制器，支持140W（28V@5A）功率輸出，且支持PD3.1等多快充協(xié)議的C+C雙口SoC。SW3566內(nèi)嵌ARM Cortex-M0內(nèi)核，集成Type-C接口邏輯，PD3.1 PHY，UFCS PHY，SCP/AFC PHY，TFCP PHY以及QC/PE/SFCP等快充協(xié)議檢測(cè)電路，外圍只需少量的器件，即可組成完整的高性能的C+C雙口快速充電解決方案。
SW3566集成了CC/CV模式，雙口管理邏輯和母線電壓檢測(cè)，搭配對(duì)應(yīng)的降壓開關(guān)管和VBUS開關(guān)管即可實(shí)現(xiàn)雙口降壓輸出。芯片內(nèi)置的降壓轉(zhuǎn)換器工作頻率有125KHz、180KHz、333KHz、500KHz，支持PWM和PFM工作模式。輸出電流，線損補(bǔ)償?shù)缺Ｗo(hù)閾值均可通過(guò)MCU進(jìn)行設(shè)定，內(nèi)置的ADC可實(shí)現(xiàn)輸入輸出電壓，輸出電流，芯片溫度等9個(gè)通道的數(shù)據(jù)采樣，支持外接MCU進(jìn)行參數(shù)顯示。
SW3566支持36V輸入電壓，最高輸出電流7A，芯片內(nèi)置軟啟動(dòng)，輸入過(guò)壓/欠壓保護(hù)，輸出過(guò)壓/欠壓保護(hù)，輸出過(guò)流/短路保護(hù)，DP/DM/CC過(guò)壓保護(hù)，芯片過(guò)溫保護(hù)和外接NTC熱敏電阻保護(hù)，以及限功率保護(hù)。芯片采用QFN4*4-32封裝。
智融科技 SW3566 資料信息。
同步降壓開關(guān)管來(lái)自智融科技，型號(hào)SWT40N45，耐壓45V，導(dǎo)阻6.8mΩ，采用PDFN3030封裝。兩顆MOS管中間設(shè)有熱敏電阻用于檢測(cè)溫升。
降壓電感來(lái)自線藝，共計(jì)六顆型號(hào)相同，均為SER1360-103L。
輸出端五顆MLCC電容并聯(lián)濾波。
VBUS開關(guān)管同樣為智融科技SWT40N45。
絲印V05的ESD保護(hù)陣列特寫，用于USB數(shù)據(jù)線和CC線的靜電保護(hù)，采用SOT23-6封裝。
Humming Board開源硬件平臺(tái)將USB數(shù)據(jù)線，CC線，對(duì)應(yīng)的IO接口和供電通過(guò)排針引出，方便接線開發(fā)調(diào)試。
右側(cè)蜂鳥圖案處設(shè)有FPGA芯片，ESP32芯片和存儲(chǔ)器。
FPGA芯片來(lái)自安路科技，型號(hào)EF2M45LG48B，芯片采用55nm低功耗工藝，內(nèi)部集成Flash，支持多種配置模式，通過(guò)I2C總線采集5顆SW3566的輸入輸出信息，采用LQFP48封裝。
為FPGA芯片提供時(shí)鐘的晶振來(lái)自SiTime，型號(hào)SiT2001，頻率為40MHz，工作電壓為3.3V，采用SOT23-5封裝。
無(wú)線連接芯片來(lái)自樂(lè)鑫，型號(hào)ESP32-C3，是一款低功耗，高集成度的SoC芯片，內(nèi)部集成2.4G WiFi和低功耗藍(lán)牙通信，芯片內(nèi)部集成主頻160MHz的32位RISC-V單核處理器，集成384KB ROM，400KB SRAM，8KB SRAM，4Kbit eFuse，采用QFN32封裝。
存儲(chǔ)器來(lái)自華邦，型號(hào)W25Q64JVSSIQ，容量為8MB，采用SOIC8封裝。
ESP32-C3外置貼片天線特寫。
充電頭網(wǎng)總結(jié)
最后附上制糖工廠Humming Board開源硬件平臺(tái)的核心器件清單，方便大家查閱。
制糖工廠Humming Board開源硬件平臺(tái)采用PCBA模塊搭配鋁合金底座組成，大尺寸貼片元器件帶來(lái)強(qiáng)勁的視覺(jué)沖擊力。Humming Board具備五路USB-C輸出，最大支持140W功率，具備調(diào)試接口和屏幕接口，還具有藍(lán)牙連接功能。
充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，Humming Board開源硬件平臺(tái)使用智融科技SW3566H協(xié)議降壓芯片搭配SWT40N45開關(guān)管用于降壓輸出，共設(shè)有5路對(duì)應(yīng)5個(gè)USB-C接口，并配有熱敏電阻進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)。德州儀器TPS54240降壓芯片為FPGA和無(wú)線連接芯片供電。
安路科技EF2M45LG48B FPGA用于輸入電流檢測(cè)，配合智融科技SW3566H通過(guò)I2C總線進(jìn)行USB-C接口參數(shù)采集，并驅(qū)動(dòng)屏幕顯示。樂(lè)鑫ESP32-C3用于藍(lán)牙通訊。Humming Board開源硬件平臺(tái)共使用39顆2220封裝的大體積MLCC電容，配合6顆線藝銅帶電感，用料扎實(shí)，有效確保長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定輸出。
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