PocketPD: característiques de la font dalimentació programable amb PPS i USB-C

  • PocketPD regula tensió i corrent via PPS (PD 3.0+), amb 20 mV i 50 mA per pas respectivament.
  • Sortida típica 3,3–21 V fins a 5 A (limitat per carregador i cable); proteccions ESD, curt i fly-back.
  • RP2040 + AP33772, OLED 0,96", perfils guardats en flash; connectors banana, cargol, Powerpole/XT60.
  • Projecte open source (MIT i CC BY-SA), fabricació amb test de qualitat i logística via Mouser/Crowd Supply.

Font d'alimentació programable PocketPD amb PPS USB-C

PocketPD és una petita gran idea: una font d'alimentació de banc que s'alimenta per USB-C i cap literalment a la butxaca, pensada per acompanyar-te a qualsevol lloc sense renunciar al control fi de tensió i corrent. Va néixer com a projecte obert després un llarg procés d'iteracions, polint tant el maquinari com el firmware amb ajuda de la comunitat per treure tot el suc a l'estàndard USB Power Delivery i, en particular, al mode PPS (Programmable Power Supply).

Amb un carregador modern o un power bank compatible, aquest “sol·licitador” de potència negocia el millor perfil possible i et dóna una eixida totalment ajustable, amb proteccions integrades i una interfície clara basada en pantalla OLED i controls físics. Res de floritures complicades: botons, encoder i lectura de dades en temps real per fer el que necessites sense distraccions.

Què és PocketPD i per què és diferent

La clau de PocketPD és que no porta convertidors buck/boost a la placa: aprofita directament la negociació PPS d'USB-C per sol·licitar al carregador la tensió i el corrent desitjats. Això permet un disseny més lleuger i compacte, amb menys pèrdues i menys calor, ideal com a font portàtil o per al banc de proves quan et toca diagnosticar al camp. A més, actua com a tester de perfils PD 3.0, el que el converteix en una eina doblement útil per als que treballen amb USB-C.

La seva filosofia dús és pragmàtica: si connectes un carregador o bateria moderna amb PPS (moltes de marques populars com Anker, Ugreen o Baseus ja ho suporten), l'equip et deixa demanar valors de tensió i corrent amb precisió. I si no hi ha PPS disponible, el firmware cau amb gràcia a un perfil estàndard de 5 V (PDO) i et permet ajustar el perfil amb una pulsació llarga del botó Volt/Amp per mantenir la utilitat a gairebé qualsevol escenari.

El paper de PPS dins USB Power Delivery

la manera Font d'alimentació programable es va introduir amb USB PD 3.0 per afinar la càrrega de bateries reduint pèrdues de conversió. A la pràctica, PPS permet que el dispositiu consumidor sol·liciti a la font la tensió i el límit de corrent exactes que necessita, ajustant els valors en passos molt fins. Així, amb PocketPD pots comportar-te com una font de banc real, regulant paràmetres amb comoditat i sense afegir etapes de conversió innecessàries.

Una nota important: la capacitat real depèn de tota la baula de la cadena. La potència final queda limitada pel component més feble; per exemple, si el vostre carregador lliura 5 A però el cable està certificat només per a 3 A, el sistema no passarà de 3 A. De la mateixa manera, el rang de tensions PPS varia segons el carregador: el que és habitual és 3,3–11 V o 3,3–21 V, i PocketPD s'adapta al que negociï cada font.

Rangs de sortida, modes CV/CC i granulat d'ajust

Amb una font compatible, podràs ajustar la tensió des de 3,3 V fins al màxim que permeti el carregador (típicament 20–21 V) a passos de 20 mV, una finesa de control pròpia de fonts de laboratori. Per al corrent, el límit configurable arrenca en 1 A i puja fins al límit PPS disponible amb passos de 50 mA, perfecte per protegir prototips sensibles o mantenir proves dins de marges segurs.

Convé remarcar una particularitat del mode PPS en aquest projecte: la limitació de corrent per sota de 1 A no està suportada a CC quan es treballa a PPS. Si necessites assajar càrregues molt baixes amb control de corrent fi, hauràs de considerar aquesta restricció a la teva metodologia de prova per no portar-te ensurts.

Compatibilitat amb carregadors, power banks i cotxe

La versatilitat de PocketPD es nota en la seva alimentació: admet entrades USB-C entre 3,3 i 21 V i fins a 5 A, el que obre la porta a treballar amb carregadors de paret, bancs denergia i també carregadors per cotxe. En escenaris de camp, portar un power bank PPS a la motxilla et resol moltes paperetes sense dependre de la xarxa elèctrica, i al taller un bon carregador PD et donarà la comoditat necessària per a proves més exigents.

Si dubteu sobre la compatibilitat, l'ideal és revisar el full del carregador: que esmenteu PD 3.0 (o posterior) amb PPS. Els carregadors sense PPS continuaran funcionant amb perfil PDO de 5 V, però perdràs lʻajust de tensió continu. I no ho oblidis: utilitza cables certificats per a la intensitat que necessites; és un clàssic que el cable sigui el coll d'ampolla del sistema i et limiti sense que te n'adonis.

Pantalla, controls i memòria de perfils

La interfície està resolta amb una pantalla OLED de 0,96 " que ofereix lectura clara de tensió, corrent i estat, i amb controls físics (encoder i botons) perquè puguis navegar entre paràmetres sense embuts. L'ús és directe, amb resposta immediata i sense menús enrevessats, cosa que suma punts quan estàs mesurant i no vols perdre temps.

Un detall pràctic: el perfil seleccionat (tensió i límit de corrent) es desa a la memòria flaix del microcontrolador i es recupera en reiniciar. Això vol dir que pots apagar, tornar a encendre i reprendre just on ho vas deixar, cosa que, en el dia a dia, s'agraeix més del que sembla.

Arquitectura interna i electrònica

Al cor del sistema hi ha un Raspberry Pi RP2040 (Cortex-M0+) amb 16 MB de flaix QSPI, encarregat de la lògica, la UI i el control de les negociacions. Com a cervell de protocol USB PD s'utilitza un controlador d'embornal AP33772, que maneja el diàleg amb el carregador per afinar els paràmetres PPS amb precisió i fiabilitat.

Per a la ruta de potència i mesures, el disseny integra sensor de corrent i tensió a bord i un commutador de càrrega tipus “díode ideal” de 5 A (23 V màx.), que redueix caigudes i millora l'eficiència. Aquest plantejament, unit a l'absència de convertidors DC-DC a la placa, minimitza la calor i simplifica el camí entre la font i el teu circuit sota prova.

Proteccions i seguretat

Com que es tracta d'una font usable en prototips i electrònica sensible, les proteccions no podien faltar. A l'entrada, hi ha TVS/ESD a CC, USB 2.0 i VBUS per cobrir pics i descàrregues; ia la sortida, TVS/ESD a VOUT juntament amb protecció per díode fly-back per a càrregues inductives, a més de defenses davant de curt circuit, corrent invers i, en versions documentades, també tensió inversa al rail.

En conjunt, el sistema de seguretat està pensat perquè petits errors no arruïnin la sessió ni el maquinari. Tot i així, la recomanació de la casa és clara: respecta els límits del teu carregador, cable i del propi PocketPD, i valida sempre la configuració abans de connectar càrregues delicades.

Disseny físic, muntatge i dissipació

El xassís i la perilla de l'encoder estan impresos en 3D amb material d'alta temperatura (PETG a les versions documentades), cosa que ajuda a mantenir el tipus quan estreny la calor a l'estiu o en bancs de proves exigents. La construcció prioritza la senzillesa i la reparabilitat típica del món maker.

Un toc curiós és l'imant integrat a la part del darrere: serveix per fixar-lo a superfícies metàl·liques (com una barra del banc) i, de passada, actua com dissipador passiu, ajudant a evacuar calor durant usos perllongats. Aquest recurs simple dóna molt de joc en tallers i laboratoris on necessites tenir la font a mà i ben visible.

Connectivitat de sortida i variants

De sèrie, PocketPD ve amb borns tipus banana pre-soldats, llestos per utilitzar amb l'instrumental habitual. Així mateix, s'ofereixen dues variants: una amb un bloc de cargol desmuntable afegit, i una altra que inclou dos connectors addicionals sense soldar perquè triïs el que prefereixis: Anderson Powerpole PP15/45 o XT60. És una manera flexible d'adaptar-lo al teu ecosistema sense obligar-te a un únic estàndard.

Tingueu present que, segons s'especifica, totes les sortides comparteixen el mateix rail intern; és a dir, no són canals independents. Això importa a l'hora d'evitar connexions simultànies que puguin introduir tornades no desitjades o llaços de massa poc higiènics.

especificacions clau

Per als que volen anar al gra, aquí va un resum tècnic molt rellevant. Recorda que la tensió màxima negociable depèn del teu carregador PPS i que el corrent queda limitat per l'element més feble de la cadena (carregador/cable):

  • Entrada: USB tipus-C, 3,3–21 V fins a 5 A
  • Sortida: 3,3–20/21 V fins a 5 A (segons PPS disponible)
  • Modalitats: CV (20 mV/step) i CC (50 mA/step, mínim 1 A en PPS)
  • Pantalla: OLED 0,96″
  • MCU: RP2040 + 16 MB QSPI
  • IC de protocol: AP33772 (PD sink)
  • proteccions: curt, corrent invers, TVS/ESD, fly-back; variants inclouen tensió inversa
  • dimensions: 86 × 55 × 21 mm; pes: 63 g

Sobre la temperatura d'operació hi ha referències a dos rangs en notes tècniques diferents: 0–80 ºC y 0–45 ºC. Si l'estresaràs a prop del límit superior, recolza't a l'imant/dissipador i vigila l'entorn per mantenir marges raonables.

Open source de veritat: firmware, hardware i carcassa

La part de programari es publica sota llicència MIT, combinant llibreries pròpies i recursos de tercers de la comunitat. L'esquemàtic i el PCB s'han desenvolupat a KiCad 9.x i s'alliberaran sota CC BY-SA 4.0, mentre que la carcassa impresa en 3D també està disponible perquè la personalitzis al teu gust. És a dir, pots estudiar, modificar i contribuir tant al codi com a l'electrònica i la mecànica.

Si et ve de gust aprendre més sobre PPS, hi ha referències a la comunitat a continguts de GreatScott! i ElectricArc240, molt útils per entendre els fonaments i treure'n partit en els teus propis projectes. El repositori inclou a més fitxers Gerber i firmware llestos perquè et muntis una unitat pel teu compte si et va el DIY.

Ús en camp i perfil professional

L'equip darrere de PocketPD ve del món del sensat remot i la instrumentació de camp. Aquest background explica decisions de disseny com aposta per controls físics, llegibilitat clara, imant del darrere i un cos compacte que, sense ostentació, funciona quan ho necessites. Ja siguis professional, estudiant d'enginyeria o maker, la proposta és una eina versàtil que no destorba a la motxilla.

Un altre plus és que PocketPD fa també de provador de perfils PD, útil per validar carregadors i cables i comprovar què negocies en cada cas. Aquesta dualitat font/tester és especialment pràctica en laboratoris docents i en kits de manteniment, on el temps mana i no vols carregar amb prestatgeria mitjana.

Fabricació, control de qualitat i materials

La producció i l'assemblatge són a càrrec de Elecrow, especialistes en tirades àgils que han accelerat el desenvolupament a través de diverses iteracions. Cada unitat se sotmet a proves de funcionament abans de sortir per assegurar que arriba fina de fàbrica, cosa que quan parlem d'una font es nota des del primer ús.

A l'empaquetat s'ha buscat reduir residus sense perdre protecció, evitant l'excés d'escumes. La carcassa i la perilla s'imprimeixen en 3D amb filament d'alta temperatura per aguantar ambients càlids i sessions llargues, una decisió pràctica i sostenible en línia amb l'esperit open.

Logística i disponibilitat

Després de cada lot de fabricació, els enviaments es canalitzen a través del soci de compliment de Crowd Supply, Electrònica Mouser, per a distribució global. Si us interessa seguir les novetats, l'equip ha anunciat una versió amb millores i comparteix avenços i actualitzacions pels canals del projecte perquè no et perdis res.

Maduresa del projecte, riscos i evolució

El disseny ha passat per diverses rondes per garantir robustesa i fiabilitat. La funcionalitat base està estable des de fa temps i les actualitzacions de microprogramari se centren en millores de control i experiència dusuari. Pel que fa al subministrament, hi ha una llista de materials flexibles que redueix l'impacte de possibles trencaments d'estoc en components clau.

Com en qualsevol producte electrònic, sempre hi ha cert risc, però aquí s'han pres mesures preventives i s'ha validat amb una presèrie satisfactòria. A nivell d'usuari, el “risc” més gran és aparellar-lo amb un carregador/cable que no doni la talla; per això insistim: tria bé la font i el cable per gaudir de tot el potencial.

PPS, PD i Quick Charge: aclarint conceptes

Dins el zoològic d'estàndards de càrrega, PD i QC són els més coneguts. Lliurament d'alimentació USB és el paraigua que permet arribar a potències altes en USB-C (fins a 100 W a les revisions clàssiques), amb perfils predefinits i, des de PD 3.0, el mode PPS per a ajustament fi. En canvi, Càrrega ràpida (Qualcomm) és una tecnologia propietària de càrrega ràpida per a mòbils; versions recents han millorat compatibilitat amb PD, però el seu focus no és fer de font de banc.

La gràcia de PPS davant de perfils fixos és a reduir pèrdues i calor en demanar exactament el que cal a cada instant. Per a bateries significa menys estrès tèrmic i més vida útil; per a una eina com PocketPD, significa control amb pas fi sense inserir convertidors addicionals que compliquin el conjunt.

Consells de compatibilitat i equips que suporten PPS

Al mercat hi ha cada cop més carregadors i bancs d'energia amb PPS. A més dels ja citats d'Anker, Ugreen o Baseus, diversos smartphones de gamma alta (com a famílies Samsung Galaxy recents) i portàtils moderns ho suporten, la qual cosa ajuda que els fabricants de carregadors incloguin la manera als seus dispositius. Tot i així, verifica sempre la fitxa tècnica per assegurar-te que tens el rang 3,3–11 V o 3,3–21 V que t'interessa i el corrent necessari.

Si connectes una font sense PPS, PocketPD passarà a PDO de 5 V. Podràs treballar amb càrregues de 5 V i ajustar perfils disponibles, però perdràs la màgia de lʻajust dinàmic de tensió. És totalment usable per a electrònica a 5 V, però si el teu objectiu és regular entre 3,3 i 20/21 V en passos de 20 mV, necessitaràs PPS sí o sí.

Un apunt per no confondre: GPD Pocket no és PocketPD

A la web veuràs referències a Butxaca GPD, un miniportàtil de 7″ amb Windows 10, Atom x7, 8 GB de RAM, emmagatzematge eMMC, WiFi-AC i ports USB-A/C i microHDMI. És un equip interessant per mida i disseny, però no té relació amb PocketPD més enllà del joc de noms. Si busques una font programable USB-C amb PPS, centra't en PocketPD; si el que vols és un miniordinador, llavors sí, GPD Pocket és una altra història.

Aquest portàtil, per cert, destaca pel xassís d'aliatge, pantalla tàctil IPS 1920×1200, bateria de 7000 mAh i un teclat compacte amb trackpoint, però no té res a veure amb les funcions de font dalimentació, proteccions o negociació PD que ens ocupen aquí.

PocketPD reuneix control fi de tensió i corrent via PPS, proteccions completes, interfície clara, connectivitat flexible i un enfocament open source que convida a aprendre, modificar i millorar. Amb un bon carregador/cable USB-C PD 3.0+ compatible, t'emportes a la butxaca una font de banc llesta per a laboratori, classes o treball de camp, amb la tranquil·litat d'una fabricació acurada i una comunitat que empeny el projecte cap endavant.

font d'alimentació
Article relacionat:
Fonts d'alimentació regulables pels vostres projectes d'electrònica