بوكيت بي دي إنها فكرة صغيرة رائعة: مصدر طاقة المقعد يعمل بمنفذ USB-C، ويتسع في جيبك بكل سهولة، وهو مصمم ليرافقك أينما كنت دون التضحية بضبط الجهد والتيار. بدأ كمشروع مفتوح المصدر بعد عملية طويلة من التكرارات، تحسين كل من الأجهزة والبرامج الثابتة بمساعدة المجتمع للحصول على أقصى استفادة من معيار توصيل الطاقة عبر USB، وعلى وجه الخصوص، إلى وضع PPS (مصدر طاقة قابل للبرمجة).
باستخدام شاحن حديث أو بنك طاقة متوافق، هذا "طالب" الطاقة يُناسب أفضل وضع ممكن، ويمنحك مخرجات قابلة للتعديل بالكامل، مع حماية مُدمجة وواجهة استخدام واضحة تعتمد على شاشة OLED وعناصر تحكم مادية. بدون أي تعقيدات: الأزرار، والمُشفِّر، وقراءة البيانات في الوقت الفعلي لتفعل ما تحتاج إليه دون أي تشتيت.
ما هو PocketPD ولماذا هو مختلف؟
إن مفتاح PocketPD هو أنه لا يحتوي على محولات تعزيز/خفض الجهد على اللوحة: يستفيد بشكل مباشر من مفاوضات PPS يُستخدم منفذ USB-C لطلب الجهد والتيار المطلوبين من الشاحن. هذا يسمح بتصميم أخف وزنًا وأكثر إحكامًا، مع تقليل فقدان الطاقة والحرارة، مما يجعله مثاليًا كمصدر طاقة محمول أو لاختبارات المختبر عند الحاجة إلى تشخيص الأعطال في الميدان. علاوة على ذلك، يعمل كمختبر لملف تعريف PD 3.0وهو ما يجعلها أداة مفيدة بشكل مضاعف لأولئك الذين يعملون مع USB-C.
فلسفة الاستخدام عملية: إذا قمت بتوصيل شاحن أو بطارية حديثة بجهاز PPS (العديد من العلامات التجارية الشهيرة مثل أنكر، يوجرين أو باسيوس (يدعمونه بالفعل)، يتيح لك الجهاز طلب قيم دقيقة للجهد والتيار. وإذا لم يكن PPS متاحًا، البرامج الثابتة تسقط برشاقة إلى ملف تعريف 5 فولت (PDO) القياسي ويسمح لك بتعديل الملف التعريفي بالضغط لفترة طويلة على زر الفولت/الأمبير للحفاظ على الفائدة في أي سيناريو تقريبًا.
دور PPS في توصيل الطاقة عبر USB
طريقة امدادات الطاقة للبرمجة تم تقديمه مع USB PD 3.0 لضبط شحن البطارية بدقة عن طريق تقليل خسائر التحويل. عمليًا، يسمح PPS للجهاز المستهلك بطلب الحد الأقصى للجهد والتيار الذي يحتاجه من المصدر. ضبط القيم بخطوات دقيقة للغايةوهكذا، باستخدام PocketPD، يمكنك التصرف مثل مصدر بنك حقيقي، وتنظيم المعلمات بكل سهولة ودون إضافة مراحل تحويل غير ضرورية.
ملاحظة هامة: تعتمد القدرة الفعلية على كل رابط في السلسلة. القوة النهائية محدودة بالمكون الأضعف.على سبيل المثال، إذا كان شاحنك يُصدر 5 أمبير، بينما الكابل مُعتمد لـ 3 أمبير فقط، فلن يتجاوز النظام 3 أمبير. وبالمثل، يختلف نطاق جهد PPS باختلاف الشاحن: القيم المعتادة هي 3,3–11 فولت أو 3,3–21 فولتويتكيف PocketPD مع ما يتفاوض عليه كل مصدر.
نطاقات الإخراج، وأوضاع CV/CC، وحبيبات التعديل
باستخدام مصدر طاقة متوافق، يمكنك ضبط الجهد من 3,3 فولت إلى الحد الأقصى المسموح به بواسطة الشاحن (عادةً 20–21 فولت). خطوات 20 مللي فولتمستوى تحكم نموذجي في مصادر الطاقة المخبرية. بالنسبة للتيار، يبدأ الحد القابل للضبط من ١ أمبير ويرتفع إلى الحد الأقصى المتاح لـ PPS. خطوات 50 مللي أمبير، مثالي لحماية النماذج الأولية الحساسة أو الحفاظ على الاختبارات ضمن هوامش آمنة.
من الجدير تسليط الضوء على ميزة معينة لوضع PPS في هذا المشروع: لا يتم دعم الحد الحالي الذي يقل عن 1 أمبير في التيار المستمر عند العمل بنظام PPS. إذا كنت بحاجة لاختبار أحمال منخفضة جدًا مع تحكم دقيق في التيار، فسيتعين عليك مراعاة هذا القيد في منهجية الاختبار لتجنب المفاجآت.
متوافق مع الشواحن وبنوك الطاقة والسيارات
تتجلى تنوعات PocketPD في تغذيتها: يدعم مدخلات USB-C بين 3,3 و 21 فولت وحتى 5 أمبيرهذا يفتح المجال للعمل مع شواحن الحائط، وبنوك الطاقة، وشواحن السيارات. في حالات العمل الميداني، يُساعد حمل بنك طاقة PPS في حقيبة الظهر على حل العديد من المشاكل دون الاعتماد على شبكة الكهرباء، وفي ورشة العمل، سيمنحك شاحن PD جيد المساحة اللازمة لإجراء اختبارات أكثر صعوبة.
إذا كانت لديك أي شكوك حول التوافق، فمن الأفضل التحقق من مواصفات الشاحن: الذي يذكر PD 3.0 (أو أحدث) مع PPSستستمر الشواحن غير المزودة بتقنية PPS في العمل بملف PDO 5 فولت، ولكنك ستفقد خاصية ضبط الجهد المستمر. ولا تنسَ: استخدم الكابلات المعتمدة بالنسبة للكثافة التي تحتاجها؛ إنها حالة كلاسيكية للكابل الذي يشكل عنق الزجاجة للنظام ويحدك دون أن تدرك ذلك.
العرض، وأدوات التحكم، وذاكرة الملف الشخصي
تم حل الواجهة بـ شاشة OLED مقاس 0,96 بوصة يُقدم قراءات واضحة للجهد والتيار والحالة، ويتميز بعناصر تحكم مادية (مُشفِّر وأزرار) لسهولة التنقل بين المعلمات. سهل الاستخدام، مع استجابة فورية وبدون قوائم مُعقَّدة، وهو ما يُعَدُّ ميزةً كبيرةً عند القياس دون الحاجة إلى إضاعة الوقت.
تفصيل عملي: الملف الشخصي المحدد (حد الجهد والتيار) يُحفظ في ذاكرة فلاش المتحكم الدقيق، ويُستعاد عند إعادة التشغيل. هذا يعني أنه يمكنك إيقاف التشغيل، ثم إعادة التشغيل، ثم المتابعة من حيث توقفت - وهو أمرٌ يُقدّره المستخدمون أكثر مما يظنون في الاستخدام اليومي.
الهندسة المعمارية الداخلية والإلكترونيات
في قلب النظام يوجد Raspberry Pi RP2040 (Cortex-M0+) مع ذاكرة فلاش QSPI سعة 16 ميجابايت، مسؤولة عن التحكم المنطقي وواجهة المستخدم والتفاوض. يُستخدم معالج بروتوكول USB PD كعقلٍ أساسي لبروتوكول USB PD. وحدة تحكم الحوض AP33772، الذي يتعامل مع الحوار مع المحمل لضبط معلمات PPS بدقة وموثوقية.
لتوجيه الطاقة والقياسات، يتكامل التصميم مستشعر التيار والجهد مُدمجة، ومفتاح حمل من نوع "الديود المثالي" بقدرة 5 أمبير (23 فولت كحد أقصى)، مما يُقلل من انخفاض الجهد ويُحسّن الكفاءة. هذا النهج، بالإضافة إلى عدم وجود مُحوّلات تيار مستمر-تيار مستمر على اللوحة، يقلل الحرارة ويبسط المسار بين المصدر والدائرة التي تريد اختبارها.
الحماية والأمن
نظرًا لكونه مصدر طاقة قابل للاستخدام في النماذج الأولية والإلكترونيات الحساسة، كانت الحماية ضرورية. عند المدخل، توجد TVS/ESD على DC وUSB 2.0 وVBUS لتغطية الذروات والتفريغات؛ والإخراج، TVS/ESD على VOUT مع حماية الصمام الثنائي العكسي بالنسبة للأحمال الحثية، بالإضافة إلى الحماية ضد الدوائر القصيرة والتيار العكسي، وفي الإصدارات الموثقة، أيضًا الجهد العكسي على السكة الحديدية.
بشكل عام، صُمم نظام الأمان بحيث لا تُفسد الأخطاء البسيطة جلستك أو تُلحق الضرر بجهازك. ومع ذلك، فإن توصية الشركة المصنعة واضحة: احترم حدود الشاحن والكابل وجهاز PocketPD نفسه.وتأكد دائمًا من صحة التكوين قبل توصيل الأحمال الحساسة.
التصميم المادي والتجميع والتبديد
الهيكل ومقبض التشفير هما مطبوعة ثلاثية الأبعاد مصنوع من مادة عالية الحرارة (PETG في الإصدارات الموثقة)، ويؤدي أداءً ممتازًا في أجواء الصيف الحارة أو في اختبارات قاسية. يُولي تصميمه الأولوية للبساطة وسهولة الإصلاح التي تُميز عالم المُصنّعين.
من الميزات المثيرة للاهتمام هو المغناطيس المدمج في الجزء الخلفي: يتم استخدامه لتثبيته على الأسطح المعدنية. (مثل بار الصراف البنكي) وبالمناسبة، يعمل كـ المشتت الحراري السلبييساعد على تبديد الحرارة أثناء الاستخدام لفترات طويلة. هذه الميزة البسيطة مفيدة جدًا في الورش والمختبرات حيث يكون مصدر الطاقة متاحًا وواضحًا للعيان.
اتصال الإخراج والمتغيرات
كمعيار، يأتي PocketPD مع محطات الموز الملحومة مسبقًاجاهز للاستخدام مع الأدوات القياسية. يتوفر أيضًا نوعان: أحدهما مع كتلة برغي قابل للفصل تمت الإضافة، وآخر يتضمن موصلين إضافيين غير ملحومين حتى تتمكن من اختيار الموصل الذي تفضله: أندرسون باوربول PP15/45 o XT60إنها طريقة مرنة للتكيف مع نظامك البيئي دون إجبارك على معيار واحد.
يرجى ملاحظة أنه كما هو محدد، جميع المخارج تشترك في نفس السكة الحديدية داخليًا؛ أي أنها ليست قنوات مستقلة. هذا مهم عند محاولة تجنب الاتصالات المتزامنة التي قد تُسبب تغذية راجعة غير مرغوب فيها أو حلقات أرضية غير صحية.
المواصفات الرئيسية
بالنسبة لأولئك الذين يريدون الوصول مباشرة إلى النقطة، إليكم ملخصًا فنيًا لأهم النقاط ذات الصلة. تذكر أن الحد الأقصى للتوتر القابل للتفاوض يعتمد ذلك على شاحن PPS الخاص بك والتيار يقتصر على أضعف عنصر في السلسلة (الشاحن / الكابل):
- دخول: USB نوع-C3,3–21 فولت حتى 5 أمبير
- راجع: 3,3–20/21 فولت حتى 5 أمبير (اعتمادًا على PPS المتاحة)
- طرق: CV (20 مللي فولت/خطوة) و CC (50 مللي أمبير/خطوة، الحد الأدنى 1 أمبير في PPS)
- الشاشة: OLED مقاس 0,96 بوصة
- مكو: RP2040 + 16 ميجابايت QSPI
- بروتوكول IC: AP33772 (حوض غسيل الكلى)
- الحماية: ماس كهربائي، تيار عكسي، TVS/ESDارتداد؛ تتضمن المتغيرات جهدًا عكسيًا
- أبعاد: 86 55 × × مم 21؛ وزن: 63 غرام
فيما يتعلق بدرجة حرارة التشغيل، هناك إشارات إلى نطاقين في ملاحظات فنية مختلفة: 0–80 درجة مئوية y 0–45 درجة مئويةإذا كنت تنوي الضغط عليه بالقرب من الحد الأعلى، فقم بإسناده على المغناطيس/المشتت الحراري وراقب المناطق المحيطة به للحفاظ على هوامش معقولة.
مفتوح المصدر حقًا: البرامج الثابتة، والأجهزة، والهيكل
تم نشر جزء البرنامج تحت رخصة MITجمع المكتبات المخصصة وموارد مجتمع الجهات الخارجية. طُوِّر المخطط ولوحة الدوائر المطبوعة في كي كاد 9.x وسيتم إصدارها تحت CC BY-SA 4.0كما أن العلبة المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد متاحة أيضًا لتخصيصها حسب رغبتك. يمكنك الدراسة والتعديل والمساهمة لكل من الكود والإلكترونيات والميكانيكا.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن PPS، فهناك مراجع في المجتمع للمحتوى من GreatScott! و ElectricArc240هذه مفيدة جدًا لفهم الأساسيات والاستفادة منها في مشاريعك الخاصة. يتضمن المستودع أيضًا... ملفات Gerber والبرامج الثابتة جاهز لبناء الوحدة بنفسك إذا كنت من محبي الأعمال اليدوية.
الاستخدام الميداني والملف المهني
يأتي فريق PocketPD من عالم الاستشعار عن بُعد والأجهزة الميدانية. تُفسر هذه الخلفية قرارات التصميم مثل يختار الضوابط الماديةسهولة القراءة، ومغناطيس خلفي، وجسم مضغوط، دون التباهي، إنه يعمل عندما تحتاج إليه.سواء كنت محترفًا أو طالبًا في الهندسة أو صانعًا، فهذه أداة متعددة الاستخدامات ولن تشغل مساحة كبيرة في حقيبتك.
ميزة أخرى هي أن PocketPD يعمل أيضًا كـ جهاز اختبار ملف تعريف PDهذا مفيد للتحقق من صحة الشواحن والكابلات والتحقق مما تتفاوض عليه في كل حالة. تُعد وظيفة مصدر الطاقة/الاختبار المزدوجة هذه عملية بشكل خاص في مختبرات التدريس ومجموعات الصيانة، حيث يكون الوقت بالغ الأهمية ولا ترغب في حمل نصف رف من المعدات.
التصنيع ومراقبة الجودة والمواد
يتم التعامل مع الإنتاج والتجميع بواسطة إلكرولقد سرّع المتخصصون في عمليات الطباعة السريعة عملية التطوير من خلال تكرارات متعددة. تخضع كل وحدة لـ اختبار الوظيفة قبل المغادرة للتأكد من وصوله في حالة ممتازة من المصنع، وهو الأمر الذي عندما نتحدث عن مصدر طاقة، يمكن ملاحظته من الاستخدام الأول.
تهدف عملية التغليف إلى تقليل النفايات دون التضحية بالحماية. تجنب الرغوة الزائدةتم طباعة الغلاف والمقبض بتقنية ثلاثية الأبعاد باستخدام خيوط عالية الحرارة لتحمل البيئات الدافئة والجلسات الطويلة، وهو قرار عملي ومستدام يتماشى مع الروح المفتوحة.
الخدمات اللوجستية والتوافر
بعد كل دفعة تصنيع، يتم توجيه الشحنات من خلال شريك تنفيذ Crowd Supply، صائد الفئران إلكترونياتللتوزيع العالمي. إذا كنت مهتمًا بمتابعة آخر الأخبار، فقد أعلن الفريق نسخة محسنة ومشاركة التقدم والتحديثات من خلال قنوات المشروع حتى لا يفوتك أي شيء.
نضج المشروع والمخاطر والتطور
لقد مر التصميم بعدة جولات ضمان المتانة والموثوقيةظلت الوظيفة الأساسية مستقرة لبعض الوقت، وتركز تحديثات البرامج الثابتة على تحسينات التحكم وتجربة المستخدم. وفيما يتعلق بالتوريد، توجد قائمة مرنة للمواد، مما يقلل من تأثير نقص المخزون المحتمل للمكونات الرئيسية.
كما هو الحال مع أي منتج إلكتروني، هناك دائما بعض المخاطر.ومع ذلك، فقد اتُخذت إجراءات وقائية هنا، وتم التحقق من فعاليتها من خلال تشغيل ناجح قبل الإنتاج. على مستوى المستخدم، يكمن الخطر الحقيقي الأكبر في توصيله بشاحن/كابل غير متوافق؛ ولذلك نؤكد على: اختر مصدر الطاقة والكابل المناسبين للاستمتاع بإمكانياتها الكاملة.
PPS وPD والشحن السريع: توضيح المفاهيم
في حديقة معايير التحميل، تعد PD وQC من أكثر المعايير شهرة. أوسب تسليم الطاقة إنها المظلة التي تسمح بمخرجات طاقة عالية في USB-C (تصل إلى 100 واط في المراجعات الكلاسيكية)، مع ملفات تعريف محددة مسبقًا، ومنذ PD 3.0، الوضع PPS للضبط الدقيق. بدلا من ذلك، المسؤول سريع (كوالكوم) هي تقنية شحن سريع خاصة بالهواتف المحمولة؛ وقد حسنت الإصدارات الأخيرة من توافقها مع تقنية الشحن السريع، لكن تركيزها لا ينصب على العمل كبنك طاقة.
تكمن ميزة PPS على الملفات الشخصية الثابتة في تقليل الخسائر والحرارة من خلال طلب ما تحتاجه بالضبط في أي وقت. بالنسبة للبطاريات، هذا يعني ضغطًا حراريًا أقل وعمرًا أطول؛ أما بالنسبة لجهاز مثل PocketPD، يعني التحكم الدقيق في درجة الصوت بدون إدراج محولات إضافية تؤدي إلى تعقيد المجموعة.
نصائح التوافق والمعدات التي تدعم PPS
يتزايد عدد الشواحن وبنوك الطاقة المزودة بتقنية PPS في السوق. بالإضافة إلى تلك المذكورة سابقًا من Anker وUgreen وBaseus، العديد من الهواتف الذكية المتطورة (مثل طُرز سامسونج جالاكسي الحديثة) وأجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة تدعم هذه الميزة، مما يُساعد مُصنّعي الشواحن على تضمين هذا الوضع في أجهزتهم. مع ذلك، تأكد دائمًا من المواصفات الفنية. للتأكد من أن لديك النطاق 3,3–11 فولت أو 3,3–21 فولت الذي تهتم به والتيار اللازم.
إذا قمت بتوصيل مصدر غير PPS، فسوف يتحول PocketPD إلى 5 فولت PDOيمكنك العمل بأحمال 5 فولت وضبط الإعدادات المتاحة، لكنك ستفقد متعة ضبط الجهد الديناميكي. إنه مثالي للإلكترونيات ذات الجهد 5 فولت، ولكن إذا كان هدفك هو منتظم بين 3,3 و 20/21 فولت في خطوات 20 مللي فولت، سوف تحتاج بالتأكيد إلى PPS.
فقط لتجنب الارتباك: GPD Pocket ليس PocketPD
سوف ترى على الويب مراجع لـ غد الجيبإنه كمبيوتر محمول صغير بشاشة 7 بوصات، يعمل بنظام ويندوز 10، ومعالج Atom x7، وذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعة 8 جيجابايت، وذاكرة تخزين eMMC، وتقنية WiFi-AC، ومنافذ USB-A/C وmicroHDMI. إنه جهاز مثير للاهتمام من حيث الحجم والتصميم، ولكن... لا علاقة له بـ PocketPD وبعيدًا عن لعبة الأسماء، إذا كنت تبحث عن مصدر طاقة USB-C قابل للبرمجة مع PPS، فركز على PocketPD؛ إذا كنت تريد جهاز كمبيوتر صغيرًا، فإن GPD Pocket قصة مختلفة.
بالمناسبة، يتميز هذا الكمبيوتر المحمول بهيكله المصنوع من السبائك المعدنية، وشاشة تعمل باللمس IPS بدقة 1920×1200، وبطارية 7000 مللي أمبير في الساعة، ولوحة مفاتيح مدمجة مع نقطة تتبع، ولكن لا علاقة لها به مع وظائف إمداد الطاقة أو الحماية أو تفاوض PD التي تهمنا هنا.
يجمع جهاز PocketPD بين تحكم دقيق في الجهد والتيار عبر PPS، وحماية شاملة، وواجهة مستخدم واضحة، واتصال مرن، ونهج مفتوح المصدر يشجع على التعلم والتعديل والتحسين. مع شاحن/كابل USB-C PD 3.0+ متوافق، تحمل نافورة بنك في جيبك جاهز للاستخدام في المختبر أو الفصول الدراسية أو العمل الميداني، مع راحة البال التي توفرها التصنيع الدقيق والمجتمع الذي يدفع المشروع إلى الأمام.
