Получен образец USB VSense индикатора напряжения USB PD от Meticulous Technologies для обзора. Это простое устройство с двумя портами USB-C и цветными светодиодами, отображающими поддерживаемое напряжение от 5В до 48В согласно спецификациям Extended Power Range (EPR).
В этом мини-обзоре будут рассмотрены характеристики, проведен разбор устройства и тестирование в различных сценариях с использованием ряда адаптеров питания USB-C и устройств, таких как одноплатный компьютер Raspberry Pi 5, материнская плата Radxa Orion O6 mini-ITX и ноутбук ASUS Vivobook 16.
Характеристики USB Vsense
- Полная поддержка последних спецификаций USB PD EPR до 48В/5А (240 Вт)
- 2 порта USB Type-C – сквозное подключение для линий USB 2.0 данных, CC и SBUS; рассчитаны на 48В/5А
- Рабочий и измерительный диапазон
- 4.5В до 51В постоянного тока
- 10-битный АЦП ATtiny 406 с внутренним опорным напряжением 4.3 В обеспечивает стабильные измерения с разрешением до 22 мВ для напряжений ниже 20В и 49 мВ для напряжений между 20В и 51В
- Автомобильный LDO от Microchip (максимально допустимое входное напряжение +70 В с защитой от ESD)
- Цветные индикаторы (светодиоды Kingbright с низким потреблением) для каждого фиксированного уровня напряжения
- 5В (красный)
- 9В (оранжевый)
- 12В (желтый)
- 15В (зеленый)
- 20В (лаймовый)
- 28В (синий)
- 36В (фиолетовый)
- 48В (белый)
- Поведение
- Постоянное свечение в пределах 5% диапазона, или медленное мигание при отклонении на 5% ниже опорного напряжения, быстрое мигание при отклонении на 10% ниже опорного напряжения;
- При превышении на 5% от опорного напряжения, но ниже 10%, следующий светодиод медленно мигает. Например: Выше 5% от 12В, но ниже 10% -> 12В (желтый) горит постоянно, а 15В (зеленый) медленно мигает
- При превышении на 10% от опорного напряжения, но ниже среднего значения между двумя светодиодами, следующий светодиод медленно мигает. Например: Выше 10% от 12 В, но ниже среднего между 12В и 15В -> 12 В (желтый) горит постоянно, а 15 В (зеленый) быстро мигает
- И т.д…
- Потребляемая мощность – < 6 мА тока
- Габариты – 56 x 18.5 x 5.6 мм
USB VSense будет полностью открытым проектом, и его аппаратная и программная части станут доступны после достижения цели финансирования на Crowd Supply.
Распаковка и разборка
Получено не одно, а три устройства USB Vense. Каждое имеет порт USB-C male для подключения к целевому устройству, порт USB-C female для кабеля от блока питания USB-C и восемь светодиодов для 5В, 9В, 12В, 12В, 20В, 28В, 36В и 48В.
Конструкция кажется прочной, как будто заключена в металлический корпус, но вместо этого устройство многослойное, состоящее из нескольких печатных плат.
Всего семь слоев, причем часть справа состоит из двух собранных вместе печатных плат.
Четвертый слой выполняет всю работу с восемью светодиодами и микросхемой AT406-N TH, которая является микроконтроллером ATtiny406, указанным в характеристиках.
Тестирование USB Vsense
Время провести несколько тестов. Будут использованы различные целевые устройства и три адаптера питания USB. Официальный адаптер 5В/3А, полученный с Raspberry Pi 4, 100-ваттный GaN адаптер MINIX NEO P2 и официальный адаптер 5В/5А для Raspberry Pi 5.
Сначала протестирован Raspberry Pi 5 без монитора с блоком питания 5В/5А.
Светодиод 5В на USB Vsense горел постоянно. После подключения накопителя USB 3.0 и запуска стресс-теста на всех четырех ядрах Cortex-A76 он оставался steady, что означает, что напряжение始终 находилось в пределах 5В +/-5% (от 4.75 до 5.25В).
Затем был переключен на адаптер 5В/3А, и светодиод 5В горел постоянно, а 9В мигал в режиме простоя. Это должно указывать на то, что напряжение превышает 5.25В, но ниже 5.5В.
При запуске стресс-теста светодиод 9В перестал мигать, что означает падение напряжения в диапазон от 4.75В до 5.25В.
Затем был проведен быстрый тест с материнской платой Radxa Orion O6 и адаптером MINIX NEO P2, и напряжение было согласовано на уровне 20В, как и ожидалось, поскольку это максимум для данного адаптера.
То же самое было проделано с ноутбуком ASUS Vivobook 16, и напряжение также составило 20В (постоянно горящий светодиод).
Так было до запуска стресс-теста на ноутбуке: пока светодиод 20В все еще горел постоянно, светодиод 15В медленно мигал, что означает падение напряжения между 18В (-10%) и 19В (-5%).
Был проведен финальный тест с использованием адаптера 5В/5А для Raspberry Pi 5 с ноутбуком, и было удивительно увидеть 15В. Забылось, что это полноценный адаптер USB PD, используемый на 5В с Pi 5, но способный выдавать до 15В/1.8А, как четко указано на самом адаптере. Во время стресс-теста напряжение оставалось стабильным.
USB Vsense представляет собой удобный небольшой диагностический инструмент для быстрой проверки потенциальных проблем с питанием USB, таких как просадки напряжения. Благодарность Meticulous Technologies за предоставление нескольких образцов USB VSense для обзора. Устройство размещено на Crowd Supply , но краудфандинговая кампания еще не началась.
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.