“一款基于 ESP32 的多功能、支持 Wi-Fi 和 BLE 的 USB-C PD 分析儀及電源。”

Made with KiCad 系列將支持新的展示方式。直接將以下鏈接復制到瀏覽器中(或點擊“閱讀原文”)： https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage?xmlId=47f95dd8-80e7-4bc1-8c55-22763e917b52&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2F47f95dd8-80e7-4bc1-8c55-22763e917b52.zip 即可動態(tài)查看設計的原理圖、PCB、3D 及 BOM，查詢設計中器件、走線、焊盤的屬性詳情。還可以在原理圖中與AI小助手互動，幫您更高效地學習設計細節(jié)： 概覽

Spark Analyzer 是一款基于 ESP32 的多功能設備，專為提升項目開發(fā)與調(diào)試效率而設計。該設備全面兼容 USB-C Power Delivery 協(xié)議（UCPD），并通過可編程電源（PPS）功能實現(xiàn)精準的電力管控。其緊湊型設計支持直列式集成，可無縫接入現(xiàn)有系統(tǒng)進行電力監(jiān)控。配備 WiFi 和 藍牙低功耗（BLE）無線連接功能，開發(fā)者可通過直觀的智能手機界面或自定義應用程序遠程調(diào)節(jié)電壓參數(shù)、記錄運行數(shù)據(jù)并進行功耗分析。

Spark Analyzer 配備了 WiFi 和 BLE，可提供無線連接，使開發(fā)人員能夠通過用戶友好型界面遠程監(jiān)控和調(diào)整電壓水平、記錄數(shù)據(jù)并分析功耗。這種設計將便利性和效率放在首位，無需物理按鈕，支持遠距離操作。

框圖

功能

配置 USB PD：當 Spark Analyzer 連接到支持 PD 的 USB 端口時，您可以將輸出電壓配置為 5V、9V、15V 或 20V。

配置 USB 可編程電源 PPS：當 Spark 分析儀連接到支持可編程電源（PPS）的 USB 端口時，您可以在 3.3V 至 21V 之間配置輸出電壓，步長為 20 mV。您還可以將電流限制在 3A 以下，步長為 50mA。

功率分析： Spark Analyzer 配有電流傳感器。這樣就可以精確測量電流，對了解項目中的用電情況至關重要。

無線控制： 利用 Spark Analyzer 的無線功能進一步改進您的開發(fā)過程。通過 WiFi 和 BLE，該工具可實現(xiàn)遠程控制和數(shù)據(jù)記錄。用戶可以遠距離調(diào)整設置和監(jiān)控數(shù)據(jù)，從而獲得更靈活的開發(fā)體驗。

開源和可編程： 作為一款開源設備，Spark Analyzer 具有無與倫比的多功能性。它完全可編程，使您能夠根據(jù)具體應用定制其功能。這種定制擴展到軟件和硬件，為創(chuàng)造性和高效的項目開發(fā)提供了無限可能。

設計緊湊： Spark Analyzer 設計方便，外形小巧時尚，可無縫集成到現(xiàn)有設置中。它與 USB PD 電源的兼容性和在線集成能力最大程度地減少了對額外設備或大量重新設計的需求，使其成為任何開發(fā)環(huán)境中的多功能和用戶友好型補充。

7. 安全： 安全是用電工作的關鍵，也是 Spark Analyzer 的核心。集成輸出場效應晶體管允許軟件可編程電流限制，在大電流情況下關閉電源。

特性

電源

可調(diào)電源輸出：支持5V/9V/12V/15V/20V直流電壓（最大5A，20V時功率100W），兼容PPS（可編程電源）協(xié)議，最高21V。注：設備預裝支持PD協(xié)議的固件，如需啟用PPS功能，需加載專用版本固件：WebApp_PPS。

USB Type-C端口：支持電力傳輸與集成JTAG編程功能。

ON Semiconductor FUSB302MPX芯片：可編程USB Type-C控制器，支持USB PD通信協(xié)議。

ESD保護：D+/D-/CC1/CC2引腳配備靜電防護。

德州儀器TPS62175DQCT芯片：3.3V直流降壓轉(zhuǎn)換器，最大輸出電流0.5A。

電源輸出接口：3.5mm雙位接線端子。

I/O配置

通用輸入輸出（GPIO）：4個兼容I2C/UART/SPI協(xié)議的GPIO引腳。

電源引腳：1個5V直流輸出引腳，1個接地引腳。

微控制器

型號：ESP32-C3FH4，搭載40MHz晶振。

無線連接：支持802.11b/g/n

Wi-Fi及藍牙低功耗4.2（BLE）。

閃存容量：4MB。

接口

3x LED指示燈

電源狀態(tài)（Power On）

輸出使能（Output Enable）

可編程LED/調(diào)試指示燈

按鍵

復位鍵（Reset）

可編程按鍵/調(diào)試鍵

編程功能

集成JTAG控制器：支持通過USB-C內(nèi)置的ESP32-C3調(diào)試器進行編程，兼容Arduino開發(fā)環(huán)境（需選擇ESP32-C3開發(fā)板）。

輸出

電流輸出：CC6904SO-10A電流傳感器。

電流檢測：霍爾效應電流傳感器。

輸出使能控制：DMP3017SFG-7場效應管。

移動端 APP

Spark Analyzer 移動應用程序目前支持 Android（通過 RemoteXY 支持 iOS），是 Spark Analyzer 設備的完美伴侶。它通過以下主要功能簡化了對電力輸送的監(jiān)測和控制：

電壓選擇器： 使用用戶友好型選擇器，輕松選擇不同的電壓等級（5 VDC、9 VDC、15 VDC 或 20 VDC）。

輸出切換： 使用切換開關方便地打開或關閉電源輸出。

電流記錄： 將電流記錄保存為 .csv 文件。

電流限制：可設置軟件電流跳閘作為安全功能。

讀取時間顯示： 在手機上實時查看電流設定點、電流消耗和輸出啟用情況。

性能測試

Spark Analyzer 的設計核心是對可靠性和性能的承諾。為確保 Spark Analyzer 能夠滿足實際需求，我們對其進行了使用條件測試。

最大電流測試：9V 時 3A

在9V電壓、3A電流的負載條件下，Spark Analyzer 展現(xiàn)了其強勁的電力傳輸能力，全程運行無任何異常。

最大電壓測試：20V 時 1.5A

即使在最大電壓輸出為 20V 且負載為 1.5A 的情況下，Spark Analyzer 仍能正常運行，證明了其多功能性和可靠性。

熱性能

安全和效率是最重要的。在這些測試條件下，我們拍攝了電路板的熱圖像，以確保所有元件都保持在安全溫度范圍內(nèi)。結(jié)果令人印象深刻：整個電路板保持低溫，溫度最高的元件是 ESP32 微控制器，僅達到 40°C 左右。

競品對比

原理圖 & PCB

License MIT

倉庫 & 下載

可以在Github中獲取開源倉庫：

https://github.com/tooyipjee/Spark-Analyzer

Baidu 下載：

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審核編輯 黃宇