目标：以 EVL4248-QV-00A（MP4248GQV-0000）为功率核心，MCU 通过 I2C 设定电压/限流， 按键下令后经输出开关接通负载，做成"配置好再输出"的可调电源。 本文档汇总方案所需的全部已核实技术要点，数据来源：本目录EVL4248-QV-00A.pdf（评估板手册 Rev.1.0）与 MP4248GQV.pdf（芯片数据手册 Rev.1.0）。

1. 系统架构

                        ┌──────────────────────────────────┐
VIN (3.6~36V) ──┬──────►│ EVL4248-QV-00A (MP4248)          │──► VOUT 内部节点
                │       │  上电自动输出 5V（拦不住）         │
                │       └───▲────▲───────────▲────────────┘
                │      I2C  │    │EN         │ IMON
                │       ┌───┴────┴───────────┴──────────┐
                │       │             MCU               │
                │       │  GPIO──►输出开关EN            │
                │       │  ADC ◄──VOUT分压 / IMON       │
                │       │  GPIO◄──按键 / ALT中断        │
                │       └──────▲────────────────────────┘
                │              │ 3.3V
                │       ┌──────┴──────┐
                └──────►│ MP2451 Buck │（36V→3.3V，给MCU独立供电）
                        └─────────────┘

  VOUT 内部节点 ──[输出开关 TPS2663]──[理想二极管 LM74700]──[TVS]──► 输出端子

核心认知（已核实）：

• 评估板 OTP 配置码 0000：OPERATION 默认 On、VREF 默认 0.5V、EN 经 100kΩ 上拉 VIN →上电即自动输出约 5.05V，无法用 I2C 阻止。

• OTP 只能由 MPS 出厂烧录（用户不可烧），I2C 写的寄存器断电即恢复 OTP 默认值。

• 因此"配置好再输出"必须靠输出级开关实现，芯片本体行为绕不开。

2. 电源树：MCU 供电

• MCU 必须从 VIN 取电，严禁从 VOUT 取电（VOUT 调低会导致 MCU 断电死锁）。

• 不需要继电器切换供电；VIN 始终在 MP2451 输入范围内。

• 输入电容耐压 ≥50V。

• MCU 电流需求大（带 WiFi/屏）可换 MP4560（55V/2A）或 MP4420（36V/2A）。

• 高压 LDO 不推荐：(36−3.3)V × 20mA ≈ 0.65W 无法散热。

• MCU 与评估板必须共地（I2C 通信前提）。

3. I2C 控制接口

3.1 硬件连接（CN2，10-pin 排针）

• 从机地址 0x67（7 位）；8 位写/读地址 = 0xCE / 0xCF

• 板上已有 2.2kΩ 上拉至 VCC，MCU 侧无需加上拉

• 逻辑电平：VIH ≥ 1.35V，3.3V MCU 直接兼容；fSCL 最高 1MHz

• I2C 生效条件：VIN 与 EN 均高于阈值（EN 拉低时 I2C 不工作！）

3.2 关键寄存器（PMBus）

3.3 VOUT_COMMAND（0x21）计算

VOUT = V × 2^(-10) × FB_RATIO / 10
V = ceil( VOUT × 1024 × 10 / FB_RATIO )    ← 非整数向上取整（手册要求）

• 评估板实际 FB_RATIO = (90.9k+10k)/10k = 10.09（不是手册速查表假设的 10，偏差 0.9%）

• 出厂默认 0x1400 → VREF 0.5V → 实测约 5.05V 属正常

• FB_RATIO=10：分辨率 10mV，有效范围 1V~21.47V；超范围行为异常，禁止设置

• 需要 28V 输出（EPR）：改反馈网络为 FB_RATIO=15（R1=140k/R2=10k），范围扩至 32.205V，且需 VIN>19V

• 内部 DAC：0.1V~2.147V，1mV 步进（11 位）

常用值（按 FB_RATIO=10.09 修正）：

3.4 调压摆率

• VOUT 渐变非瞬时：VREF 上升默认 0.16mV/µs、下降 0.04mV/µs（0xD3 寄存器可配）

• 实际 VOUT 摆率 = VREF 摆率 × FB_RATIO

• 例：默认摆率下 5V→20V 需约 (20−5)/(0.16×10.09) ≈ 9.3ms

3.5 参考驱动代码

#define MP4248_ADDR   0x67   /* 7位地址 */
#define CMD_OPERATION 0x01
#define CMD_VOUT      0x21
#define CMD_ILIMIT    0xD1
#define FB_RATIO      10.09f /* 评估板实测分压比 */

uint16_t vout_to_reg(float vout) {
    return (uint16_t)ceilf(vout * 1024.0f * 10.0f / FB_RATIO);
}

/* PMBus Write Word: [0x21, 低字节, 高字节] */
void mp4248_set_vout(float v) {
    uint16_t r = vout_to_reg(v);
    uint8_t buf[3] = { CMD_VOUT, r & 0xFF, r >> 8 };
    i2c_write(MP4248_ADDR, buf, 3);
}

void mp4248_output_on(void)  { uint8_t b[2]={CMD_OPERATION,0x80}; i2c_write(MP4248_ADDR,b,2); }
void mp4248_output_off(void) { uint8_t b[2]={CMD_OPERATION,0x00}; i2c_write(MP4248_ADDR,b,2); }

4. EN 引脚控制

• 3.3V/5V GPIO 推挽直连 EN 排针即可，不会烧 MCU：100kΩ 上拉把最坏灌电流限制在 0.36mA（VIN=36V 时）。

• 用途：硬关断/保护。注意 EN 低时 I2C 同时失效。

• EN 与 OPERATION 配合：EN 做硬件级使能，OPERATION 做日常软开关。

5. 输出电流监控（IMON）

• I2C 无法数字回读电流值（无 READ_IOUT 命令）；限流/过流只有事件标志（STATUS_WORD / ALT）

• 精确电流走 IMON 模拟引脚 → MCU ADC（板上已带 R13=10kΩ/C6=100pF 滤波）

• 换算（RSENS=5mΩ、增益 68V/V）：IOUT ≈ V_IMON ÷ 0.34，5A → 约 1.7V，精度 ±3%

• 限制：自动 PFM 模式下轻载时 IMON 仅在 CCM 有效；需轻载准确监测就设强制 PWM（出厂默认恰为强制 PWM）

• 真正的限流由芯片 CC 功能完成（0xD1 下发限值），MCU 无需外搭限流电路

6. 输出级电路（"下令才输出"的执行层）

6.1 输出开关：TPS2663 eFuse（必选）

选型更正：TPS2660 限流最大仅 2.23A，带不动 5A 输出；必须用 TPS2663（0.6~6A 可调限流，Rds(on)=31mΩ，4.5~60V）。

GPIO 控制方法（已核实 TPS2660x 数据手册）：

若需 7A 满血输出（超出 eFuse 6A 上限）：改用分立方案——60V P-MOS（或 N-MOS+高边驱动），GPIO 经小信号三极管做电平转换，MOS 选 Rds(on)<10mΩ（7A 损耗 <0.5W）。

6.2 防倒灌：LM74700 理想二极管（电池类负载必选）

• 防止关机后电池从输出端倒灌（MP4248 的关断放电功能会持续消耗电池）

• LM74700（TI，65V）+ 60V N-MOS，压降仅几十 mV，优于串联肖特基

• 负载只是电阻性/电子设备时可省

6.3 输出端保护（必选）

• TVS 跨接输出端（按最高输出电压选型，如 36V 输出选 SMBJ36A 量级）

• 输出端子额定 ≥7A（香蕉座/接线柱），端子加 ESD 防护

6.4 VOUT 分压采样（必选）

• 100kΩ/10kΩ（1% 精度）分压至 MCU ADC，36V → 3.27V

• 用途：合闸前实测确认电压达标；运行中过压/欠压监控

7. 整机工作流程（状态机）

[待机] 上电 → MP2451 供 MCU → MCU 初始化
  → 输出开关保持断开（GPIO 拉低 UVLO）
  → 芯片此时已输出 5V，但负载侧无电

[配置] 编码器/按键设定电压、限流
  → I2C 写 0x21（电压）、0xD1（限流）→ 读回校验

[输出] 按"输出"键
  → 写 OPERATION=0x80 → ADC 实测 VOUT 达目标 ±2% 且稳定
  → GPIO 拉高 UVLO，TPS2663 合闸 → 负载得电

[运行] ADC 轮询 V/I（分压 + IMON）+ ALT 中断兜底
  → 异常（过流/过温/电压偏离）→ 立即拉低 UVLO 断开 + OPERATION=0x00

[停止] 再按"输出"键 → 拉低 UVLO → 回到 [配置]

8. 物料清单（新增部分）

9. 参考文档