BenchVolt PD – แหล่งจ่ายไฟ USB-C PD สำหรับงานแลปแบบ 5 ช่อง พร้อมฟังก์ชันกำเนิดคลื่นสัญญาณ

BenchVolt PD เป็นแหล่งจ่ายไฟแบบ USB-C PD สำหรับงานแลปจำนวน 5 ช่องสัญญาณแบบโอเพ่นซอร์ส ที่สามารถเปลี่ยนที่ชาร์จหรือพาวเวอร์แบงก์ USB Type-C ใด ๆ ให้กลายเป็นแหล่งจ่ายไฟสำหรับโต๊ะทดลองที่มีขนาดกะทัดรัดและพกพาสะดวก ออกแบบมาสำหรับเมกเกอร์ วิศวกร และช่างภาคสนาม รองรับกำลังสูงสุดถึง 100 W พร้อมเอาต์พุตแบบค่าคงที่ แบบปรับค่าได้ และแบบสร้างคลื่นสัญญาณ ทำให้เป็นอีกทางเลือกแทนแหล่งจ่ายไฟแลปขนาดใหญ่เทอะทะ

อุปกรณ์รวมรางจ่ายไฟแบบสัญญาณรบกวนต่ำ 3 ชุด (1.8 V, 2.5 V, 3.3 V), เอาต์พุตปรับค่าได้ 2 ช่อง (0.5–5 V และ 2.5–32 V) และรองรับกระแสสูงสุด 3 A ต่อช่องพร้อมระบบจำกัดกระแส STM32 MCU ทำหน้าที่ควบคุลำดับการทำงาน ตรวจสอบความปลอดภัยแบบเรียลไทม์ และมอนิเตอร์สถานะต่าง ๆ อุปกรณ์ยังมาพร้อมหน้าจอขนาด 1.9 นิ้วและปุ่มหมุน Rotary encoder สำหรับควบคุมและดูสถานะ อีกทั้งยังมีระบบป้องกันกระแสเกิน อุณหภูมิสูง และการจัดสรรพลังงานอีกด้วย

สเปคของ BenchVolt PD:

MCU – STMicroelectronics STM32F030F4 ไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิต Cortex-M0 @ 48 MHz พร้อม flash สูงสุด 256KB
จอแสดงผล – จอ TFT ขนาด 1.9 นิ้ว (320 × 170) แสดงแรงดัน กระแส อุณหภูมิ และสถานะ PD
พลังงานขาเข้า (Power Input)
- USB Type-C Power Delivery (สูงสุด 20V/5A, 100W)
- คอนโทรลเลอร์ USB PD แบบ standalone รุ่น ST STUSB4500 สำหรับอุปกรณ์ที่รับพลังงานผ่าน PD
พลังงานขาออก (Power Output)
- รางไฟฟ้าคงที่ (LDO–regulated, สัญญาณรบกวนต่ำ)
  - 1.8 V @ สูงสุด 3 A
  - 2.5 V @ สูงสุด 3 A
  - 3.3 V @ สูงสุด 3 A
- เอาต์พุตปรับค่าได้ 1 (LDO-regulated)
  - 0.5 V – 5 V @ สูงสุด 3 A
  - คลื่นรบกวนต่ำมาก เหมาะสำหรับวงจรอนาล็อก/ดิจิทัลที่ไวต่อสัญญาณ (Ultra-low ripple)
- เอาต์พุตปรับค่าได้ 2 (Buck-boost)
  - 2.5 V – 32 V @ สูงสุด 3 A
  - มีริปเปิลมากกว่าเอาต์พุตแบบ LDO (เนื่องจากใช้ buck-boost)
Ripple & Noise (20 MHz BW, โหลด 1 A)
- Fixed 1.8 / 2.5 / 3.3 V – น้อยกว่า 4 mVpp, น้อยกว่า 4 mVrms
- ปรับค่า 1 (0.5–5 V) – น้อยกว่า 4 mVpp, น้อยกว่า 4 mVrms
- ปรับค่า 2 (2.5–32 V) – น้อยกว่า 25 mVpp, น้อยกว่า 25 mVrms
USB – 2x พอร์ต USB Type-C, หนึ่งพอร์ตสำหรับ PD อีกหนึ่งพอร์ตสำหรับดีบัก (สลับกันได้ผ่านปุ่ม push-lock ด้านหลัง)
ฟังก์ชันอื่น ๆ
- ตัวกำเนิดคลื่นสัญญาณ Arbitrary Waveform Generator (เฉพาะช่องปรับค่าได้)
  - ความละเอียด 12 บิต, 1024 จุด
  - รูปคลื่น: Sine, Square, Triangle, Ramp และแบบกำหนดเอง
  - Dwell time: 4 ms ถึง 16,384 ms
  - รูปแบบการวนซ้ำ: 1–255 รอบ หรือทำงานต่อเนื่อง
- Rotary encoder ปรับละเอียดได้ 5 mV
- กำหนดขีดจำกัดพลังงานได้ผ่านเมนูบนอุปกรณ์หรือ GUI ภาษา Python
- ป้องกันกำลังไฟเกิน และโปรไฟล์ PD ไม่ถูกต้อง
- ป้องกันกระแสเกินแยกแต่ละช่อง
- มอนิเตอร์แรงดัน กระแส และอุณหภูมิแบบต่อเนื่อง
- การเชื่อมต่อวงจรทดลอง:
- ขา pin header ระยะ 2.54 มม. สำหรับป้อนไฟให้โปรเจกต์บนเบรดบอร์ด
ขนาด – 160 × 75 × 40 มม.
น้ำหนัก – ประมาณ 500 กรัม
วัสดุตัวเครื่อง
- ฝาบนและด้านข้าง: plexiglass ตัดด้วย CNC
- ฐานล่าง: อะลูมิเนียมกัดด้วย CNC

BenchVolt PD block diagram — บล็อกไดอะแกรมของ BenchVolt PD

BenchVolt PD สามารถควบคุมผ่านคอมพิวเตอร์ได้ด้วยโปรแกรม Python GUI แบบโอเพ่นซอร์ส หรือผ่านคำสั่งมาตรฐาน SCPI ผ่านพอร์ต COM เสมือน (USB-C) ซอฟต์แวร์ช่วยให้ผู้ใช้ตั้งค่าแรงดัน กระแส ขีดจำกัดพลังงาน และรูปคลื่นสัญญาณ พร้อมทั้งแสดงค่าต่าง ๆ แบบเรียลไทม์ ได้แก่ แรงดัน กระแส อุณหภูมิ และสถานะ USB-PD, เฟิร์มแวร์สามารถอัปเดตผ่าน USB ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์โปรแกรมเพิ่มเติม เฟิร์มแวร์ โค้ด GUI และไลบรารีสำหรับการสื่อสารทั้งหมดเป็นโอเพ่นซอร์สและเปิดให้เข้าถึงได้บน GitHub

USB PD Power Supply Python Interface — ภาพหน้าจอของ USB PD Power Supply Control Panel

นี่ไม่ใช่แหล่งจ่ายไฟ USB-C PD ตัวแรก เพราะก่อนหน้านี้เราเคยพูดถึง PocketPD ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟ USB-C แบบโปรแกรมได้ขนาดพกพาที่ให้เอาต์พุตได้สูงสุด 21V/5A และยังมี Spark Analyzer ซึ่งเป็นตัววิเคราะห์และแหล่งจ่ายไฟ USB-C PD ที่ใช้พลังงานจาก ESP32-C3 เป็นอีกหนึ่งตัวเลือกเช่นกัน

BenchVolt PD มีวางจำหน่ายผ่าน Crowd Supply โดยรุ่นที่ประกอบเสร็จพร้อมเคสและสายราคา $149 (~4,800฿), ส่วนรุ่นบอร์ดเปล่าราคา $99 (~3,200฿) บวกด้วยค่าส่งอีก $12 (~400฿) คำสั่งซื้อที่ทำในช่วงแคมเปญมีกำหนดจัดส่งในวันที่ 6 มีนาคม 2026 การจัดส่งทั้งหมดดำเนินการโดย Mouser Electronics เพื่อให้มั่นใจว่าส่งได้ทั่วโลก