PocketPD To je odlična mala ideja: a napajanje za stol Napaja se USB-C kablom i doslovno stane u džep, te je dizajniran da vas nosi bilo gdje bez žrtvovanja finog podešavanja napona i struje. Počelo je kao projekat otvorenog koda nakon dug proces iteracija, usavršavajući i hardver i firmver uz pomoć zajednice kako bi se maksimalno iskoristio USB Power Delivery standard, a posebno, u PPS način rada (Programabilno napajanje).
Sa modernim punjačem ili kompatibilnom power bankom, ovaj "zahtjev" za moć Pregovara o najboljem mogućem profilu i pruža vam potpuno podesiv izlaz, s integriranim zaštitama i jasnim interfejsom zasnovanim na OLED ekranu i fizičkim kontrolama. Nema kompliciranih dodataka: dugmad, enkoder i očitavanje podataka u realnom vremenu da uradite ono što vam treba bez ometanja.
Šta je PocketPD i po čemu se razlikuje?
Ključna stvar kod PocketPD-a je što nema buck/boost konvertore na ploči: direktno koristi PPS pregovore USB-C se koristi za zahtjev željenog napona i struje od punjača. To omogućava lakši i kompaktniji dizajn, s manjim gubitkom energije i manje zagrijavanja, idealno kao prijenosno napajanje ili za testiranje na radnom mjestu kada je potrebno dijagnosticirati probleme na terenu. Nadalje, djeluje kao tester PD 3.0 profilašto ga čini dvostruko korisnim alatom za one koji rade s USB-C.
Njegova filozofija upotrebe je pragmatična: ako povežete moderni punjač ili bateriju sa PPS-om (mnogi od popularnih brendova poput Anker, Ugreen ili Baseus (već ga podržavaju), uređaj vam omogućava da zatražite precizne vrijednosti napona i struje. A ako PPS nije dostupan, Firmver se graciozno pali na standardni 5V (PDO) profil i omogućava vam podešavanje profila dugim pritiskom na dugme Volt/Amp kako biste održali korisnost u gotovo svakom scenariju.
Uloga PPS-a u USB napajanju
Režim Programabilno napajanje Predstavljen je s USB PD 3.0 za fino podešavanje punjenja baterije smanjenjem gubitaka pri konverziji. U praksi, PPS omogućava potrošačkom uređaju da od izvora zatraži tačan napon i ograničenje struje koje mu je potrebno. podešavanje vrijednosti u vrlo finim koracimaDakle, uz PocketPD možete se ponašati kao pravi bankarski izvor, regulirajući parametre s lakoćom i bez dodavanja nepotrebnih faza konverzije.
Važna napomena: stvarni kapacitet zavisi od svake karike u lancu. Konačna snaga je ograničena najslabijom komponentom.Na primjer, ako vaš punjač isporučuje 5 A, ali je kabel certificiran samo za 3 A, sistem neće prekoračiti 3 A. Slično tome, raspon napona PPS-a varira ovisno o punjaču: Uobičajene vrijednosti su 3,3–11 V ili 3,3–21 VA PocketPD se prilagođava onome što svaki izvor pregovara.
Izlazni rasponi, CV/CC načini rada i granularnost podešavanja
S kompatibilnim napajanjem možete podesiti napon od 3,3 V do maksimuma koji dozvoljava punjač (obično 20–21 V). Koraci od 20 mVnivo kontrole tipičan za laboratorijske izvore napajanja. Za struju, konfigurabilno ograničenje počinje od 1 A i raste do dostupnog maksimuma PPS-a. Koraci od 50 mA, idealno za zaštitu osjetljivih prototipova ili održavanje testova unutar sigurnih granica.
Vrijedi istaknuti posebnu karakteristiku PPS moda u ovom projektu: Ograničenje struje ispod 1 A nije podržano u DC pri radu u PPS-u. Ako trebate testirati vrlo mala opterećenja s finom kontrolom struje, morat ćete uzeti u obzir ovo ograničenje u svojoj metodologiji testiranja kako biste izbjegli iznenađenja.
Kompatibilno s punjačima, power bankovima i automobilskim baterijama
Svestranost PocketPD-a je očigledna u načinu hranjenja: Podržava USB-C ulaze između 3,3 i 21 V i do 5 AOvo otvara vrata radu sa zidnim punjačima, power bankovima i punjačima za automobile. U terenskim uslovima, nošenje PPS power bank-a u ruksaku rješava mnoge probleme bez oslanjanja na električnu mrežu, a u radionici će vam dobar PD punjač pružiti potreban prostor za zahtjevnija ispitivanja.
Ako imate bilo kakvih nedoumica o kompatibilnosti, najbolje je provjeriti specifikacije punjača: koji spominje PD 3.0 (ili noviji) sa PPS-omPunjači bez PPS-a će nastaviti funkcionirati s 5V PDO profilom, ali ćete izgubiti mogućnost kontinuiranog podešavanja napona. I ne zaboravite: Koristite certificirane kablove Za intenzitet koji vam je potreban; to je klasičan slučaj gdje je kabel usko grlo sistema i ograničava vas, a da toga niste ni svjesni.
Prikaz, kontrole i memorija profila
Interfejs je riješen pomoću OLED ekran od 0,96 inča Nudi jasna očitanja napona, struje i statusa, te ima fizičke kontrole (enkoder i dugmad) za jednostavnu navigaciju parametrima. Jednostavan je za korištenje, s trenutnim odzivom i bez kompliciranih menija, što je veliki plus kada mjerite i ne želite gubiti vrijeme.
Praktičan detalj: odabrani profil (ograničenje napona i struje) Sačuvan je u fleš memoriji mikrokontrolera i ponovo se preuzima nakon ponovnog pokretanja. To znači da možete isključiti, ponovo uključiti i nastaviti tačno tamo gdje ste stali - nešto što je u svakodnevnoj upotrebi više cijenjeno nego što mislite.
Unutrašnja arhitektura i elektronika
U srcu sistema je Raspberry Pi RP2040 (Cortex-M0+) sa 16 MB QSPI fleš memorije, odgovorne za logiku, korisnički interfejs i kontrolu pregovora. Procesor USB PD protokola se koristi kao mozak USB PD protokola. AP33772 kontroler kartera, koji upravlja dijalogom s učitavačem kako bi precizno i pouzdano podesio PPS parametre.
Za usmjeravanje i mjerenja napajanja, dizajn integriše senzor struje i napona ugrađeni i prekidač opterećenja tipa "idealne diode" od 5 A (23 V maks.), koji smanjuje padove napona i poboljšava efikasnost. Ovaj pristup, u kombinaciji s odsustvom DC-DC pretvarača na ploči, minimizira toplinu i pojednostavljuje put između izvora i vašeg testiranog kola.
Zaštita i sigurnost
Budući da se radi o napajanju koje se može koristiti u prototipovima i osjetljivoj elektronici, zaštita je bila neophodna. Na ulazu se nalaze TVS/ESD na DC, USB 2.0 i VBUS za pokrivanje vrhova i pražnjenja; i izlaz, TVS/ESD na VOUT-u zajedno sa Zaštita flyback diodom Za induktivna opterećenja, pored zaštite od kratkih spojeva, povratne struje, a u dokumentovanim verzijama i obrnuti napon na šini.
Sveukupno, sigurnosni sistem je dizajniran tako da manje greške neće uništiti vašu sesiju ili oštetiti vaš hardver. Uprkos tome, preporuka proizvođača je jasna: Poštujte ograničenja vašeg punjača, kabla i samog PocketPD-a.i uvijek provjerite konfiguraciju prije spajanja osjetljivih opterećenja.
Fizički dizajn, montaža i disipacija
Šasija i dugme enkodera su 3D štampano Napravljen od materijala otpornog na visoke temperature (PETG u dokumentovanim verzijama), dobro se ponaša u vrućem ljetnom vremenu ili pod zahtjevnim ispitnim stolovima. Dizajn daje prioritet jednostavnosti i mogućnosti popravke tipične za proizvođače.
Jedna zanimljiva karakteristika je magnet integriran u stražnju stranu: Koristi se za pričvršćivanje na metalne površine. (kao blagajna u banci) i, usput rečeno, djeluje kao pasivni hladnjakpomaže u odvođenju toplote tokom duže upotrebe. Ova jednostavna funkcija je veoma korisna u radionicama i laboratorijama gdje vam je potreban lako dostupan i jasno vidljiv izvor napajanja.
Izlazna povezanost i varijante
Standardno, PocketPD dolazi sa prethodno zalemljeni banana terminalispreman za upotrebu sa standardnim instrumentima. Nude se i dvije varijante: jedna sa blokom odvojivi vijak dodani, i još jedan koji uključuje dva dodatna nelemljena konektora tako da možete odabrati onaj koji vam se više sviđa: Andersonov Powerpole PP15/45 o XT60To je fleksibilan način da ga prilagodite svom ekosistemu bez prisiljavanja na jedan standard.
Molimo vas da imate na umu da, kako je navedeno, Svi izlazi dijele istu šinu interni; to jest, nisu nezavisni kanali. Ovo je važno kada se pokušavaju izbjeći istovremene veze koje bi mogle uvesti neželjenu povratnu informaciju ili nehigijenske petlje uzemljenja.
Ključne specifikacije
Za one koji žele odmah preći na stvar, evo tehničkog sažetka najrelevantnijih tačaka. Imajte na umu da je maksimalna pregovaračka napetost Zavisi od vašeg PPS punjača, a struja je ograničena najslabijim elementom u lancu (punjač/kabel):
- Ulaz: USB Tip-C3,3–21 V do 5 A
- Odlazak: 3,3–20/21 V do 5 A (u zavisnosti od dostupnog PPS-a)
- načini rada: CV (20 mV/korak) i CC (50 mA/korak, minimalno 1 A u PPS-u)
- Ekran: 0,96″ OLED
- MCU: RP2040 + 16 MB QSPI
- IC protokol: AP33772 (PD sudoper)
- Zaštita: kratki spoj, povratna struja, TVS/ESDflyback; varijante uključuju obrnuti napon
- Dimenzije: 86 × 55 × 21 mmtežina: 63 G
Što se tiče radne temperature, u različitim tehničkim napomenama spominju se dva raspona: 0–80 ºC y 0–45 ºCAko ćete ga opteretiti blizu gornje granice, naslonite ga na magnet/hladnjak i pratite okolinu kako biste održali razumne margine.
Potpuno otvorenog koda: firmver, hardver i kućište
Softverski dio je objavljen pod MIT licencakombinirajući prilagođene biblioteke i resurse zajednice trećih strana. Shema i PCB su razvijeni u KiCad 9.x i bit će objavljen pod CC BY-SA 4.0Iako je kućište printano 3D-printačem također dostupno za prilagođavanje po vašoj želji. To jest, Možete proučavati, mijenjati i doprinositi i za kod i za elektroniku i mehaniku.
Ako želite saznati više o PPS-u, u zajednici postoje reference na sadržaj iz GreatScott! i ElectricArc240Ovo je veoma korisno za razumijevanje osnova i njihovo korištenje u vašim vlastitim projektima. Repozitorij također uključuje... Gerber datoteke i firmver Spremni ste da sami sastavite jedinicu ako volite "uradi sam" projekte.
Terenska upotreba i profesionalni profil
Tim koji stoji iza PocketPD-a dolazi iz svijeta daljinskog istraživanja i terenske instrumentacije. To iskustvo objašnjava dizajnerske odluke kao što su odlučuje se za fizičke kontrolejasna čitljivost, stražnji magnet i kompaktno kućište koje, bez hvalisanja, Radi kada ti zatreba.Bez obzira da li ste profesionalac, student inženjerstva ili proizvođač, ovo je svestran alat koji neće zauzeti puno prostora u vašem ruksaku.
Još jedna prednost je što PocketPD također djeluje kao Tester PD profilaOvo je korisno za validaciju punjača i kablova i provjeru onoga što pregovarate u svakom slučaju. Ova dvostruka funkcionalnost napajanja/testera posebno je praktična u nastavnim laboratorijama i kompletima za održavanje, gdje je vrijeme od ključne važnosti, a ne želite nositi pola police opreme.
Proizvodnja, kontrola kvalitete i materijali
Proizvodnju i montažu obavlja ElecrowSpecijalisti za agilne tiraže štampanja ubrzali su razvoj kroz više iteracija. Svaka jedinica prolazi kroz test funkcionalnosti prije odlaska kako bi se osiguralo da stiže u savršenom stanju iz tvornice, nešto što je, kada govorimo o napajanju, primjetno već od prve upotrebe.
Ambalaža je nastojala smanjiti otpad bez žrtvovanja zaštite. izbjegavanje viška pjeneKućište i dugme su printani 3D štampačem sa visokotemperaturnim filamentom kako bi izdržali topla okruženja i duge sesije, što je praktična i održiva odluka u skladu sa otvorenim duhom.
Logistika i dostupnost
Nakon svake proizvodne serije, pošiljke se usmjeravaju preko partnera za ispunjavanje narudžbi kompanije Crowd Supply, Mouser Electronicsza globalnu distribuciju. Ako ste zainteresirani za praćenje najnovijih vijesti, tim je najavio poboljšana verzija i dijelite napredak i novosti putem kanala projekta kako ne biste ništa propustili.
Zrelost projekta, rizici i evolucija
Dizajn je prošao kroz nekoliko rundi do garantuju robusnost i pouzdanostOsnovna funkcionalnost je stabilna već neko vrijeme, a ažuriranja firmvera se fokusiraju na poboljšanja kontrole i korisničko iskustvo. Što se tiče opskrbe, postoji fleksibilna lista materijala koja smanjuje utjecaj potencijalnih nedostataka zaliha ključnih komponenti.
Kao i kod bilo kojeg elektronskog proizvoda, Uvijek postoji određeni rizik.Međutim, ovdje su poduzete preventivne mjere i potvrđeno je uspješnom predprodukcijskom vožnjom. Na nivou korisnika, najveći pravi "rizik" je uparivanje s nekompatibilnim punjačem/kablom; zato naglašavamo: Odaberite pravo napajanje i kabel da uživa u njegovom punom potencijalu.
PPS, PD i brzo punjenje: razjašnjenje koncepata
Unutar zoološkog vrta standarda opterećenja, PD i QC su najpoznatiji. USB napajanje To je kišobran koji omogućava visoku izlaznu snagu putem USB-C porta (do 100 W u klasičnim revizijama), s unaprijed definiranim profilima i, od PD 3.0, načinom rada... PPS za fino podešavanje. Umjesto toga, Brzo punjenje (Qualcomm) je vlasnička tehnologija brzog punjenja za mobilne telefone; novije verzije imaju poboljšanu PD kompatibilnost, ali njihov fokus nije na djelovanju kao power bank.
Prednost PPS-a u odnosu na fiksne profile leži u smanjiti gubitke i toplotu tako što će se tražiti tačno ono što je potrebno u datom trenutku. Za baterije to znači manje termičkog naprezanja i duži vijek trajanja; za alat poput PocketPD-a, znači finu kontrolu tona bez umetanja dodatnih konvertora koji komplikuju set.
Savjeti za kompatibilnost i oprema koja podržava PPS
Na tržištu se pojavljuje sve više punjača i power bankova sa PPS-om. Pored već spomenutih od Ankera, Ugreena ili Baseusa, nekoliko vrhunskih pametnih telefona (kao što su noviji modeli Samsung Galaxyja) i moderni laptopi ga podržavaju, što pomaže proizvođačima punjača da uključe taj način rada u svoje uređaje. Uprkos tome, Uvijek provjerite tehničke specifikacije. kako biste bili sigurni da imate raspon od 3,3–11 V ili 3,3–21 V koji vas zanima i potrebnu struju.
Ako povežete izvor koji nije PPS, PocketPD će se prebaciti na 5V PDOMožete raditi s opterećenjima od 5 V i podešavati dostupne profile, ali ćete izgubiti magiju dinamičkog podešavanja napona. Savršeno je upotrebljivo za elektroniku od 5 V, ali ako vam je cilj redovno između 3,3 i 20/21 V U koracima od 20 mV, definitivno će vam trebati PPS.
Samo da izbjegnemo zabunu: GPD Pocket nije PocketPD
Na webu ćete vidjeti reference na GPD džepRadi se o 7-inčnom mini-laptopu sa Windows 10 operativnim sistemom, Atom x7 procesorom, 8 GB RAM-a, eMMC memorijom, WiFi-AC-om, te USB-A/C i microHDMI portovima. Zanimljiv je uređaj u smislu veličine i dizajna, ali Nije povezano sa PocketPD-om Osim samog naziva, ako tražite programabilno USB-C napajanje s PPS-om, usredotočite se na PocketPD; ako želite mini-računar, onda da, GPD Pocket je druga priča.
Taj laptop, inače, ističe se svojim aluminijskim kućištem, IPS ekranom osjetljivim na dodir rezolucije 1920×1200, baterijom od 7000 mAh i kompaktnom tastaturom s trackpointom, ali... To nema nikakve veze sa funkcijama napajanja, zaštita ili PD pregovora koje nas ovdje zanimaju.
PocketPD kombinuje finu kontrolu napona i struje putem PPS-a, sveobuhvatne zaštite, jasan interfejs, fleksibilnu povezivost i pristup otvorenog koda koji podstiče učenje, modifikaciju i poboljšanje. Sa kompatibilnim USB-C PD 3.0+ punjačem/kablom, Nosiš bankovnu fontanu u džepu Spremni za laboratoriju, nastavu ili terenski rad, uz mir pažljive proizvodnje i zajednice koja gura projekat naprijed.
