PocketPD Це чудова маленька ідея: а блок живлення на лаві Живлячись від USB-C і буквально поміщаючись у кишені, він розроблений, щоб бути з вами будь-де, не жертвуючи точним налаштуванням напруги та струму. Він починався як проект з відкритим кодом після тривалий процес ітерацій, удосконалюючи як апаратне, так і прошивку за допомогою спільноти, щоб отримати максимальну віддачу від стандарту USB Power Delivery та, зокрема, у режим PPS (Програмований блок живлення).
За допомогою сучасного зарядного пристрою або сумісного портативного акумулятора, цей владний «запитувач» Він обирає найкращий можливий профіль і забезпечує повністю регульований вихідний сигнал з інтегрованим захистом і зрозумілим інтерфейсом на основі OLED-екрана та фізичних елементів керування. Жодних складних надмірностей: кнопки, енкодер та зчитування даних у режимі реального часу робити те, що вам потрібно, без відволікаючих факторів.
Що таке PocketPD і чим він відрізняється?
Ключова особливість PocketPD полягає в тому, що на платі немає перетворювачів buck/boost: безпосередньо використовує узгодження PPS USB-C використовується для запиту потрібної напруги та струму від зарядного пристрою. Це дозволяє створити легший та компактніший дизайн з меншими втратами потужності та меншим нагріванням, що ідеально підходить як портативний блок живлення або для стендових випробувань, коли потрібно діагностувати проблеми в польових умовах. Крім того, діє як тестер профілю PD 3.0що робить його подвійно корисним інструментом для тих, хто працює з USB-C.
Його філософія використання прагматична: якщо ви підключаєте сучасний зарядний пристрій або акумулятор до PPS (багато від популярних брендів, таких як Anker, Ugreen або Baseus (вони вже його підтримують), пристрій дозволяє запитувати точні значення напруги та струму. А якщо PPS недоступний, Прошивка падає без проблем до стандартного профілю 5 В (PDO) і дозволяє налаштувати профіль довгим натисканням кнопки Вольт/Ампер для підтримки корисної роботи практично в будь-якому сценарії.
Роль PPS у USB Power Delivery
Режим Програмований блок живлення Його було представлено разом із USB PD 3.0 для точного налаштування заряджання акумулятора шляхом зменшення втрат перетворення. На практиці PPS дозволяє споживачому пристрою запитувати від джерела точну необхідну напругу та обмеження струму. налаштування значень дуже точними крокамиТаким чином, за допомогою PocketPD ви можете поводитися як справжнє банківське джерело, легко регулюючи параметри та без додавання зайвих етапів конвертації.
Важливе зауваження: фактична потужність залежить від кожної ланки ланцюга. Кінцева потужність обмежена найслабшим компонентом.Наприклад, якщо ваш зарядний пристрій забезпечує 5 А, але кабель сертифікований лише на 3 А, система не перевищить 3 А. Аналогічно, діапазон напруги PPS залежить від зарядного пристрою: Звичайні значення становлять 3,3–11 В або 3,3–21 ВА PocketPD адаптується до того, що кожне джерело домовляється.
Вихідні діапазони, режими CV/CC та ступінь деталізації налаштування
За допомогою сумісного блоку живлення можна регулювати напругу від 3,3 В до максимальної, дозволеної зарядним пристроєм (зазвичай 20–21 В). крок 20 мВрівень контролю, типовий для лабораторних джерел живлення. Для струму налаштовуване обмеження починається з 1 А та підвищується до доступного максимуму PPS. кроки 50 мА, ідеально підходить для захисту чутливих прототипів або підтримки тестів у безпечних межах.
Варто виділити особливість режиму PPS у цьому проекті: Обмеження струму нижче 1 А не підтримується у постійному струмі під час роботи в PPS. Якщо вам потрібно випробувати дуже низькі навантаження з точним регулюванням струму, вам доведеться врахувати це обмеження у вашій методиці випробування, щоб уникнути несподіванок.
Сумісний із зарядними пристроями, портативними акумуляторами та автомобільними пристроями
Універсальність PocketPD очевидна в його подаванні: Підтримує входи USB-C від 3,3 до 21 В та до 5 АЦе відкриває можливості для роботи зі настінними зарядними пристроями, портативними та автомобільними зарядними пристроями. У польових умовах носіння портативного зарядного пристрою PPS у рюкзаку вирішує багато проблем, не залежаючи від електромережі, а в майстерні хороший зарядний пристрій PD надасть вам необхідний запас для складніших випробувань.
Якщо у вас є сумніви щодо сумісності, найкраще перевірити характеристики зарядного пристрою: що згадує PD 3.0 (або пізнішу версію) з PPSЗарядні пристрої без PPS продовжуватимуть працювати з профілем 5V PDO, але ви втратите можливість безперервного регулювання напруги. І не забувайте: Використовуйте сертифіковані кабелі Для потрібної вам інтенсивності; це класичний випадок, коли кабель є вузьким місцем системи та обмежує вас, навіть не усвідомлюючи цього.
Дисплей, елементи керування та пам'ять профілів
Інтерфейс вирішено за допомогою 0,96-дюймовий OLED-дисплей Він пропонує чіткі показники напруги, струму та стану, а також оснащений фізичними елементами керування (енкодером та кнопками) для зручної навігації по параметрах. Він простий у використанні, має миттєву реакцію та відсутність складних меню, що є великим плюсом, коли ви вимірюєте та не хочете витрачати час.
Практична деталь: вибраний профіль (обмеження напруги та струму) Він зберігається у флеш-пам'яті мікроконтролера та відновлюється після перезавантаження. Це означає, що ви можете вимкнути, знову ввімкнути та продовжити роботу з того місця, де зупинилися, — що у повсякденному використанні цінується більше, ніж ви думаєте.
Внутрішня архітектура та електроніка
В основі системи лежить Raspberry Pi RP2040 (Cortex-M0+) з 16 МБ флеш-пам'яті QSPI, що відповідає за логіку, інтерфейс користувача та керування узгодженням. Процесор протоколу USB PD використовується як «мозок» протоколу USB PD. Контролер відстійника AP33772, який обробляє діалог із завантажувачем для точного та надійного налаштування параметрів PPS.
Для прокладання живлення та вимірювань конструкція інтегрує датчик струму та напруги вбудований та перемикач навантаження типу «ідеальний діод» на 5 А (макс. 23 В), що зменшує падіння напруги та підвищує ефективність. Такий підхід у поєднанні з відсутністю перетворювачів постійного струму на платі, мінімізує нагрівання і спрощує шлях між джерелом і вашою тестованою схемою.
Захист і безпека
Оскільки це джерело живлення, яке можна використовувати в прототипах та чутливій електроніці, захист був необхідним. На вході є TVS/ESD на постійному струмі, USB 2.0 та VBUS для покриття піків та розрядів; а також вихід, TVS/ESD на VOUT разом з захист від зворотного діода Для індуктивних навантажень, крім захисту від коротких замикань, зворотного струму, а також, у задокументованих версіях, зворотна напруга на рейці.
Загалом, система безпеки розроблена таким чином, щоб незначні помилки не зіпсували ваш сеанс і не пошкодили ваше обладнання. Незважаючи на це, рекомендація виробника чітка: Поважайте обмеження вашого зарядного пристрою, кабелю та самого PocketPD.і завжди перевіряйте конфігурацію перед підключенням чутливих навантажень.
Фізичний дизайн, складання та розсіювання
Шасі та ручка енкодера є 3D-друк Виготовлений з високотемпературного матеріалу (PETG у задокументованих версіях), він добре працює в спекотну літню погоду або на вимогливих випробувальних стендах. Конструкція надає пріоритет простоті та ремонтопридатності, типовим для світу виробників.
Одна цікава особливість – це магніт, вбудований у задню частину: Його використовують для кріплення до металевих поверхонь. (як бар у банківському касі) і, до речі, діє як пасивний радіатордопомагає розсіювати тепло під час тривалого використання. Ця проста функція дуже корисна в майстернях та лабораторіях, де потрібно мати джерело живлення легкодоступним та чітко видимим.
Вихідні підключення та варіанти
Стандартно PocketPD постачається з попередньо припаяні клеми типу "банан"готовий до використання зі стандартними інструментами. Також пропонуються два варіанти: один з блоком знімний гвинт додано, а ще один, який включає два додаткові нерозпаяні роз'єми, щоб ви могли вибрати той, який вам більше подобається: Полюс Андерсона PP15/45 o XT60Це гнучкий спосіб адаптувати його до вашої екосистеми, не прив'язуючи вас до єдиного стандарту.
Зверніть увагу, що, як зазначено, Усі виходи мають спільну рейку внутрішні; тобто вони не є незалежними каналами. Це важливо, коли намагаєшся уникнути одночасних підключень, які можуть призвести до небажаного зворотного зв'язку або негігієнічних контурів заземлення.
Основні характеристики
Для тих, хто хоче одразу перейти до суті, ось технічний виклад найважливіших моментів. Пам'ятайте, що максимальна оборотна напруга Це залежить від вашого зарядного пристрою PPS, а струм обмежується найслабшим елементом у ланцюзі (зарядний пристрій/кабель):
- Вхід: USB Type-C3,3–21 В до 5 А
- Вихід: 3,3–20/21 В до 5 А (залежно від наявної PPS)
- Режими: CV (20 мВ/крок) та CC (50 мА/крок, мінімум 1 А в PPS)
- Екран: 0,96-дюймовий OLED
- MCU: RP2040 + 16 МБ QSPI
- Протокол ІС: AP33772 (Розподільник PD)
- Захист: коротке замикання, зворотний струм, TVS/ESDзворотний хід; варіанти включають зворотну напругу
- розміри: 86 × 55 × 21 ммвага: 63 г
Щодо робочої температури, у різних технічних примітках згадуються два діапазони: 0–80 ºC y 0–45 ºCЯкщо ви збираєтеся навантажувати його близько до верхньої межі, притули його до магніту/радіатора та стежте за навколишнім середовищем, щоб підтримувати розумні запаси.
Дійсно відкритий код: прошивка, апаратне забезпечення та корпус
Розділ програмного забезпечення опубліковано під назвою Ліцензія MITпоєднання користувацьких бібліотек та ресурсів спільноти третіх сторін. Схема та друкована плата були розроблені в KiCad 9.x і буде опубліковано під CC BY-SA 4.0Хоча корпус, надрукований на 3D-принтері, також доступний для налаштування на ваш смак. Тобто, Ви можете вивчати, змінювати та робити внесок як до коду, так і до електроніки та механіки.
Якщо ви хочете дізнатися більше про PPS, у спільноті є посилання на контент з GreatScott! та ElectricArc240Вони дуже корисні для розуміння основ та їх використання у власних проектах. Репозиторій також містить... Файли та прошивки Gerber Готові зібрати пристрій самостійно, якщо ви захоплюєтеся саморобкою.
Польове використання та професійний профіль
Команда, що стоїть за PocketPD, має досвід роботи зі світом дистанційного зондування та польових приладів. Цей досвід пояснює такі рішення щодо проектування, як обирає фізичний контрольчітка читабельність, задній магніт і компактний корпус, який, без хвастощів, Це працює, коли вам це потрібно.Незалежно від того, чи ви професіонал, студент-інженер чи виробник, це універсальний інструмент, який не займе багато місця у вашому рюкзаку.
Ще один плюс полягає в тому, що PocketPD також діє як Тестер профілю PDЦе корисно для перевірки зарядних пристроїв і кабелів, а також для перевірки того, про що йдеться в кожному конкретному випадку. Ця подвійна функція джерела живлення/тестера особливо практична в навчальних лабораторіях та комплектах для технічного обслуговування, де час має вирішальне значення, і ви не хочете носити з собою півполиці обладнання.
Виробництво, контроль якості та матеріали
Виробництво та складання здійснює ЕлектроуФахівці з гнучкого друку пришвидшили розробку за допомогою кількох ітерацій. Кожен блок проходить тест на функціональність перед відправкою переконатися, що він прибуває з заводу в ідеальному стані, що, коли ми говоримо про блок живлення, помітно з першого використання.
Упаковка була розроблена з метою зменшення кількості відходів без шкоди для захисту. уникаючи надлишку піниКорпус та ручка надруковані на 3D-принтері з високотемпературного філаменту, щоб витримувати теплі умови та тривалі сеанси, що є практичним та екологічним рішенням, що відповідає відкритому духу.
Логістика та доступність
Після кожної виробничої партії поставки направляються через партнера Crowd Supply з виконання замовлень, Електроніка Mouserдля глобального розповсюдження. Якщо ви зацікавлені слідкувати за останніми новинами, команда оголосила покращена версія і діліться інформацією про прогрес і оновлення через канали проєкту, щоб нічого не пропустити.
Зрілість проекту, ризики та еволюція
Дизайн пройшов кілька етапів розробки гарантія міцності та надійностіОсновна функціональність стабільна вже деякий час, а оновлення прошивки зосереджені на покращення контролю та користувацький досвід. Щодо постачання, існує гнучка специфікація матеріалів, яка зменшує вплив потенційного дефіциту запасів ключових компонентів.
Як і з будь-яким електронним продуктом, Завжди є певний ризик.Однак тут було вжито запобіжних заходів, і це було перевірено успішним передсерійним запуском. На рівні користувача найбільшим реальним «ризиком» є поєднання його з несумісним зарядним пристроєм/кабелем; тому ми наголошуємо: Виберіть правильний блок живлення та кабель щоб насолодитися його повним потенціалом.
PPS, PD та швидка зарядка: уточнення понять
У зоопарку стандартів навантаження, PD та QC є найвідомішими. Подача живлення через USB Це парасолька, яка дозволяє видавати високу вихідну потужність через USB-C (до 100 Вт у класичних версіях), із попередньо визначеними профілями та, починаючи з PD 3.0, режимом PPS для точного налаштування. Натомість, Швидка оплата (Qualcomm) – це запатентована технологія швидкої зарядки для мобільних телефонів; останні версії покращили сумісність із зарядними пристроями, але їхня основна увага не зосереджена на роботі як портативних зарядних пристроїв.
Перевага PPS над фіксованими профілями полягає в тому, зменшити втрати та тепло запитуючи саме те, що потрібно в будь-який момент. Для акумуляторів це означає менше теплове навантаження та довший термін служби; для такого інструменту, як PocketPD, означає точне регулювання висоти звуку без вставки додаткових перетворювачів, що ускладнюють набір.
Поради щодо сумісності та обладнання, що підтримує PPS
На ринку з'являється все більше зарядних пристроїв та портативних зарядних пристроїв з PPS. Окрім уже згаданих від Anker, Ugreen або Baseus, кілька висококласних смартфонів (наприклад, останні моделі Samsung Galaxy) та сучасні ноутбуки підтримують його, що допомагає виробникам зарядних пристроїв включати цей режим у свої пристрої. Навіть попри це Завжди перевіряйте технічні характеристики. щоб переконатися, що у вас є потрібний вам діапазон 3,3–11 В або 3,3–21 В та необхідна сила струму.
Якщо ви підключите джерело, яке не є PPS, PocketPD перемкнеться на 5V PDOВи можете працювати з навантаженням 5 В та налаштовувати доступні профілі, але втратите магію динамічного регулювання напруги. Це чудово підходить для електроніки 5 В, але якщо ваша мета... звичайне між 3,3 та 20/21 В З кроком 20 мВ вам обов'язково знадобиться PPS.
Просто щоб уникнути плутанини: GPD Pocket — це не PocketPD
В інтернеті ви побачите посилання на GPD PocketЦе 7-дюймовий міні-ноутбук з Windows 10, процесором Atom x7, 8 ГБ оперативної пам'яті, eMMC-накопичувачем, WiFi-AC, а також портами USB-A/C та microHDMI. Це цікавий пристрій з точки зору розміру та дизайну, але Це не пов'язано з PocketPD Окрім назви, якщо ви шукаєте програмований блок живлення USB-C з PPS, зосередьтеся на PocketPD; якщо ви хочете міні-комп'ютер, то так, GPD Pocket — це зовсім інша історія.
До речі, цей ноутбук вирізняється своїм легкосплавним корпусом, сенсорним IPS-екраном з роздільною здатністю 1920×1200, акумулятором ємністю 7000 мАг та компактною клавіатурою з трекпойнтом, але... Це нічого спільного з цим не має з функціями живлення, захистів або узгодження частинних зарядів, які нас тут цікавлять.
PocketPD поєднує точне керування напругою та струмом за допомогою PPS, комплексний захист, зрозумілий інтерфейс, гнучке підключення та підхід з відкритим вихідним кодом, який заохочує навчання, модифікацію та вдосконалення. Завдяки сумісному зарядному пристрою/кабелю USB-C PD 3.0+, Ти носиш у кишені банківський фонтан Готові до лабораторних робіт, занять чи польових робіт, отримуючи душевний спокій завдяки ретельному виробництву та спільноті, яка просуває проєкт вперед.
