Солнечная ESP32-C6-плата: радио, зарядка и power-path в одном маленьком узле
Плата Solar Devboard V1.5 размером 21 × 56 мм получила исправленную земляную плоскость: предыдущая разводка ухудшала дальность Wi‑Fi. В компактный узел уже встроены ESP32-C6, зарядка LiPo с power-path и вход для солнечной панели. Главный компромисс платформы задаёт линейный BQ25186: зарядный ток, доступная мощность панели и нагрев связаны напрямую.
Solar Devboard V1.5 объединила ESP32-C6-MINI-1, солнечное питание, заряд одноклеточного LiPo и системный power-path на плате размером 21 × 56 мм. В опубликованной ревизии автор исправил ошибку разводки земляной плоскости, которая снижала дальность Wi‑Fi. Для автономного датчика это существенная деталь: на малой плате радиочасть конкурирует с силовыми полигонами, USB-C, I²C-разъёмом и выводами GPIO за свободную область вокруг антенны модуля.
В основе радиотракта установлен ESP32-C6-MINI-1 с Wi‑Fi 6 диапазона 2.4 ГГц, Bluetooth LE 5.3 и IEEE 802.15.4. Последний интерфейс открывает Thread 1.3 и Zigbee 3.0; Matter работает как прикладной стек поверх подходящего сетевого транспорта. Плата выводит десять контактов, включая линии питания, и несёт Qwiic-разъём для I²C-периферии. Такой набор подходит для полевых измерительных узлов с внешними датчиками, где питание и проводка обычно занимают больше места, чем сам контроллер.
Энергетическую часть обслуживает BQ25186. Это одноклеточный линейный зарядник с I²C-управлением, power-path и входным диапазоном 3.0–18 В. Микросхема допускает ток заряда до 1 А и системную нагрузку до 3 А при питании от батареи. На входе предусмотрена защита от переполюсовки солнечной панели. Power-path позволяет питать работающий контроллер от входного источника и параллельно заряжать аккумулятор, не заставляя нагрузку проходить через простой зарядный модуль.
Для фотоэлемента BQ25186 использует VINDPM и BATTRACK: контроллер удерживает входное напряжение около заданной зависимости от батарейного и ограничивает ток, чтобы панель не проседала. TI относит этот режим к работе с солнечными и высокоимпедансными источниками. Алгоритм не снимает ограничений линейной топологии. Потери мощности растут с разностью между напряжением панели и LiPo при заметном токе заряда, превращаясь в тепло на кристалле. Поэтому параметры VINDPM, освещённость, вольт-амперная характеристика панели и профиль потребления радиомодуля определяют почтий режим гораздо сильнее паспортной надписи о поддержке solar input.
Исправление ground plane показывает, что интеграция зарядника с ESP32-C6 требует отдельной RF-проверки. Для сравнения ревизий полезны замеры RSSI, чувствительности и пропускной способности в одинаковой ориентации платы, а также тепловой профиль BQ25186 при разряженной батарее и максимальном солнечном напряжении. Для V1.5 опубликованы Gerber-файлы, BOM и координаты монтажа по лицензии CC BY-SA, поэтому компоновку и силовые компромиссы можно проверить на уровне производственных данных.