Ampisu : แหล่งจ่ายไฟ USB ขนาดพกพา รองรับ SCPI และควบคุมผ่านเว็บ

แนวคิดของแหล่งจ่ายไฟที่ใช้ USB-C ไม่ใช่เรื่องใหม่ โดยก่อนหน้านี้เราได้เห็นโปรเจกต์อย่างเช่น XIAO Powerbread และ Axiometa BrodBoost-C มาแล้ว เมื่ออะแดปเตอร์ไฟและพาวเวอร์แบงก์ที่รองรับ USB Power Delivery มีราคาถูกลงมาก แหล่งจ่ายไฟแบบปรับค่าได้อย่าง PocketPD และ BenchVolt PD ก็เริ่มออกสู่ตลาด แต่ทั้งสองก็ยังมีข้อจำกัดของตัวเอง โดย PocketPD มีเอาต์พุตเพียงช่องเดียว จึงแทบไม่เหมาะกับการใช้งานเป็นแหล่งจ่ายไฟในห้องแล็บ ส่วน BenchVolt PD มีขนาดใหญ่เกินไป ยังไม่สะดวกพอสำหรับการพกพา

ด้วยเหตุนี้ Ampisu เข้ามาตอบโจทย์ โดยเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบ 3 เอาต์พุตที่มีขนาดกะทัดรัด พกใส่กระเป๋าได้ และมีการแยกวงจร (isolated) พร้อมฟีเจอร์ใกล้เคียงกับแหล่งจ่ายไฟขนาดเต็ม อุปกรณ์นี้ถูกออกแบบมาสำหรับงานระบบฝังตัวกำลังต่ำ (low-power embedded), การดีบักภาคสนาม (field debugging) และงานทดสอบอัตโนมัติ (automated test setups)

สเปคของ Ampisu :

ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) – Raspberry Pi RP2040 แบบ dual-core Cortex-M0+ ความเร็ว 125 MHz พร้อม SRAM ขนาด 264KB
สตอเรจ – หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน (Non-volatile) สำหรับบันทึกค่าการตั้งค่า
อินพุตไฟเลี้ยง
- 5V ผ่านพอร์ต USB Type-A หรือ USB Type-C
- ปรับตามความสามารถของแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ (รองรับสูงสุด 3A บน USB-C)
เอาต์พุตไฟเลี้ยง
- 3x เอาต์พุตแยกวงจรแบบ galvanic isolation เต็มรูปแบบ (ผ่าน flyback converter ที่มีหม้อแปลงแยกเฉพาะ)
- เอาต์พุตปรับค่าได้ ช่องที่ 1 และ 2: 0 – 7.5V สูงสุด 500 mA ต่อช่อง
- ช่องเสริม (Auxiliary): 3.3V สูงสุด 100 mA (กำลังประมาณ 500 mW)
- โหมดการใช้งานร่วม – แบบขนาน (Parallel) สูงสุด 1A และแบบ Series สูงสุด 15V หรือ ±7.5V (split-rail)
ประสิทธิภาพ (Performance)
- ความละเอียด – 10 mV / 1 mA
- Ripple – ประมาณ 8.44 mV RMS / ~39.5 mV peak-to-peak
- Load regulation –: น้อยกว่า 1%
- ใช้ DAC และ ADC แบบ dual-channel ความแม่นยำสูง สำหรับควบคุมกระแสคงที่และวัดแรงดัน/กระแส
- เอาต์พุตสัญญาณรบกวนต่ำ ด้วยการปรับแรงดันแบบเชิงเส้น
ระบบป้องกัน
- จำกัดกระแสแบบอนาล็อกที่รวดเร็วและละเอียด
- ป้องกัน ESD, กระแสย้อนกลับ, กระแสเกิน และแรงดันเกิน
อื่น ๆ
- 3x ไฟสถานะ RGB (โหมด Ideal, CC, CV)
- เส้นทางกราวด์ความต้านทานสูง (10 MΩ ∥ 1 nF) ระหว่าง output ground และ chassis ground
ขนาด – 62 x 62 x 20 มม. (2.44 x 2.44 x 0.79 นิ้ว)
น้ำหนัก – ประมาณ 100 – 110 กรัม
ตัวเครื่อง – อะลูมิเนียมขึ้นรูปด้วย CNC

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดของแหล่งจ่ายไฟแล็บแบบแยกวงจร (isolated) ขนาดกะทัดรัดนี้ คือการใช้วงจรแปลงไฟแบบ flyback ที่มีหม้อแปลงแยกเฉพาะสำหรับแต่ละเอาต์พุต นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมเราสามารถนำไปเปรียบเทียบกับอุปกรณ์วัดพลังงาน (power profiler) อย่าง Seeed Studio XIAO Debug Mate และ Nordic Power Profiler Kit II ได้ หน้าที่หลักของ power profiler คือการวัดการใช้พลังงาน แต่โดยทั่วไปอุปกรณ์เหล่านี้มักไม่มีการแยกวงจรซึ่งหมายความว่า กราวด์ (ground) จะเชื่อมต่อโดยตรงกับพอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์ ในขณะที่ Ampisu เอาต์พุตแต่ละช่องถูกแยกทางไฟฟ้าออกจากกันอย่างสมบูรณ์ ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงปัญหา ground loop และสามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบ split-rail ได้อย่างปลอดภัย

Ampisu สามารถตั้งค่าได้ผ่าน WebUSB GUI บนเบราว์เซอร์, ชุดคำสั่ง SCPI และ Python API ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับ PC, Raspberry Pi และระบบทดสอบอัตโนมัติได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ต้องติดตั้งไดรเวอร์เพิ่มเติม นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมผ่าน USB ด้วยอินเทอร์เฟซ serial log รองรับการตั้งค่าลำดับการทำงานแบบ CSV สำหรับสร้างโปรไฟล์การจ่ายไฟอัตโนมัติ และสามารถบันทึกค่าการตั้งค่าทั้งหมดไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน เพื่อให้ทำงานแบบ standalone ได้อย่างสมบูรณ์ บริษัทยังระบุว่าโปรเจกต์นี้เป็นโอเพ่นซอร์ส โดยจะมีการเปิดเผยไฟล์ออกแบบฮาร์ดแวร์ เฟิร์มแวร์ ซอร์สโค้ดของเว็บอินเทอร์เฟซ และไลบรารีต่าง ๆ หลังจากแคมเปญสิ้นสุดลง

ขณะนี้ Ampisu กำลังระดมทุนผ่าน Crowd Supply for $179 (~5,700฿) โดยชุดพื้นฐานจะประกอบด้วยตัวเครื่องอะลูมิเนียมขึ้นรูปด้วย CNC และสาย Dupont พร้อมหัวต่อแบบ banana jack การจัดส่งมายังประเทศไทยต้องเพิ่มอีก $12(~400฿) โดยคาดว่าจะเริ่มจัดส่งสินค้าได้ภายในวันที่ 31 สิงหาคม 2026