跨代升级,简单易用、功能强大Power-Z KM001C便携式USB PD测试仪    

其它数码配件 10-03 22:00:07 6 0

快充协议的普及某种程度上来说就是得益于智能手机的普及,对我们用户的直接影响就是提升了充电性能、降低了等待时间。对于快充协议,其实说白了就是让多个设备厂家来共同支持一个相互识别设备的通用协议,可以确保这些支持协议设备在快充上的安全性、高效性。目前的快充协议上有些杂乱,比如华为SuperCharge(SCP)、OPPO闪充VOOC,高通QuickChange、一加WARP、MTK的PE3.0等快充体系, 但由于协议的不同,一些不同品牌手机的原装快充头并不通用,只能搭配原厂充电头为自家手机进行充电,极大的限制了用户的使用。某种程度上来说这是导致USB-PD协议出现的原因,目前的USB-PD 3.0协议已经包含了高通QC 3.0与4.0,华为的SCP与FCP, MTK的PE3.0与PE2.0, OPPO的VOOC,但一加WARP仍旧未加入进来。

USB-PD协议的出现让PD快充头普及开来,极大的方便了用户的使用。不过大量标称PD快充头的低价品牌出现,也让人们的选购上增加了难度,所以支持PD协议检测的设备也开始同步流行。

自己在用的USB检测仪功能比较单一,当初也是为了查看电流所购买,价格上比较便宜,能统计电量,不过存在的问题是有些PD快充头并不能正常显示有电流,数值显示为0,但设备有在正常充电。随着周边有支持PD快充快充头和对应电子设备越来越多,开始打算重新入手一款PD电流检测仪。

在选购上有两个可选,一是炬为,价格便宜,功能够用;另一个就是知名网站充电头网所推荐的Power-Z,Power-Z的知名度很高,同时价格偏高,但功能更多,支持PC端软件管理功能,同时一些专业评测的文章中出镜率很高,数据测量的精准性上会更具参考性,对比之后还是决定选择Power-Z。但POWER-Z PD电压电流测试仪目前有三款,分别是KT001、KM001C和KM001,价格差异不大,功能上有差异但也不大,所以对于自己的选购上也带来了不小的麻烦,因为需要对比细节功能的部分才能做决定。

对比发现KT001和KM001是彩屏设计,同时采用的是USB-A接口设计,而KM001C是黑白屏设计,但采用的是USB-C接口设计,考虑到自己会搭配TYPE-C 快充头使用,比如anker,momax和ROG Phone原装充电头,所以选择的是KM001C。

KM001C体积很小,个头上跟自己的sandisk U盘有些类似,面积就是20*40毫米。外壳采用的是哑光阻焊釉+2OZ沉金工艺,所以并没有那种塑料机身的明显廉价感。正反面的图案和文字不是简单的印刷上去,手感上有些类似激光蚀刻的立体感。注意上下边框处的口字型和左右箭头,对应的是功能按键的部分。

对于KM001C正面这个屏幕,材质是OLED,刷新率为50次/s,画面更新上比较及时。不过屏幕显示内容不是彩色,但对于正常的使用并没有什么影响。

这就是显示的内容部分,从下图可以看到,显示的数值精度达到了小数点后四位,与内置的高精度0.01%专用ADC有关,这是远优于部分同类型低价产品的地方。

KM001C提供了3个USB端口,其中包含了一对type-C公母口,分别位于前后方;另外几个端口就是这个micro USB端口,也就是HID通讯接口,可以连接PC使用。这一对type-C公母口所对应的USb端子采用的是高导铜C7025材料和30U镀金,保证了测量数据的精准性,同时支持5A大电流测试。micro USB端口一侧的两个小型黑色按键就是所对应的功能切换按键。

另一侧的按键只有一个,就是这个多功能键,也就是菜单键和确认键。

再来看看type-C接口。在输入的电压范围上,KM001C将常见的5V~12V电压范围直接提升到了0~24V,同时将电流增大到了5A,可以满足几乎当前所有手机、平板、笔记本等设备的测量需求。另外type-C to type-C的接触电阻很低,只有20mΩ。

基本介绍完毕,来谈谈使用体验,不过这个KM001C的功能很多,功能上不一定能全部体验到。KM001C除了具备基本的充电电压电流检测外,还支持e-market线缆测试,用来检测线缆的电流范围和传输性能;支持一键自动检测充电器所有支持的协议;支持USB PD3.0诱骗,可以检测当前供电设备是否支持PD协议,并诱骗出各档电压以及查看PD报文,同时支持QC2.0、QC3.0、FCP、SCP、AFC、SFCP等协议并诱骗出各档电压以及查看PD报文。还有最重要一点就是支持电压电流曲线的绘制,注意是直接在显示屏上显示出来,通过动态监测充电时的电流电压并绘制成曲线。

先来看看KM001C单独使用的功能部分,可以在没有PC搭配使用的情况下,也能进行一些基本的功能操作。测试相关的主要功能严格来讲有五个,一是测容量,也就是下图的部分,从界面可以直观的看到电压、电流、功率的部分。VBUS、 LOAD VBUS 表示 USB 端口的电压, LOAD 表示负载电流。00: 00: 000 为计量时间, 表示 100mS 累加一次电压电流,不动表示暂停,长按即可实现快速记录。CH1 内部划分了 5 个分组用来存储容量,能量,计量时间,离线曲线,CH1 即通道 1,M表示中,即该界面下的数据刷新率,另外有高(H)、低(L)可选。

这里两个细节设置的功能部分,一个是KM001C支持离线存储功能,被测时间段的过程会被自动记录保存,需要使用 PC 端软件导入才能查看。另外一个就是支持自动启动、 自动结束记录的功能,也可以通过设置End time 来限制固定时间段内的数据。

其他四个功能分别是测线阻、看曲线、测快充协议和测PD协议。

对于测线阻功能,比较简单,不能精确测量线阻, 而且要求没有线补能力的充电器。切换到第二个功能界面,需要将待测数据的公头插入充电器,而不是仪表的公插入充电器,并且还不能用带有线阻补偿功能的充电,必须是普通 5V。输出端口不要接负载, 如果输入的电压低于 4.5V 或高于 5.3V 时,会显示 STEP1:Not standard 5V power supply,这时请更换一个电源。如果显示 STEP1:Disconnect load, 请断开负载,这时候不能有电流。 一切就绪后屏幕上会显示 STEP1:Ready... 这才可以进入下一阶段。

对于看曲线的部分,就是以图形化的方式来展示Vbus 电压电流过程曲线。电压电流过程曲线图中的虚线表示电压,实线表示电流。默认是同时显示电压和电流,当然也可以自行选择仅仅显示电流或是电压,可以通过按菜单键进入设置页面来调节显示类型,其中CH1 表示只显示电压, CH2 只显示电流, CH1+CH2 显示电压和电流。

相比于前面三个功能的部分,测快充协议和测PD协议算是KM001c的最大亮点。

快充协议功能下可以触发并自动测试充电器所包含的协议。选择菜单键并选择AUTO后会自动测试,几秒后屏幕上会出现几种常见的协议,操作上很简单。

MANUAL 这个功能用来手动测试单种快充协议,比如QC, FCP, SCP, AFC 快充协议。手动选择后,一但检查到有初始化状态,就会显示供选择的对话框,再次按下功能键就会切换相应的控制界面,同时调节出来的电压也会稳定下来。

对于PD协议的部分,首先需要说明的是KM001C内置有 PD 物理芯片而非软件模拟,支持 PD2.0/PD3.0/PPS/QC4+等 PD快充协议触发,支持 PD2.0/ PD3.0 协议包解析采集,支持 SOP/SOP’/SOP”数据包采集,支持TYPE-C 型电子标签(E-Marker)的线缆数据解析,支持电脑联机实时分析数据协议,支持苹果 PD 原装充电器数据读取。其次KM001C支持高通 QC2.0/QC3.0,支持三星 AFC,支持华为 FCP/SCP,支持展讯 SFCP,支持 BC1.2,可以对苹果,三星手机进行快充检测,同时可自动快充测试充电器所包含的协议或是手动测试各种规格的快充协议。这两点也是自己所看重的部分之一,功能上已经很全面。

作为全新的电力传输解决方案,PD协议与传统的快充协议有很大的差别。这里有四个部分值得一提,

一是PD 协议是基于 TYPE-C新型接口而诞生的,会依赖 TYPE-C 接口,也就不兼容以往的接口。

二是标准的 TYPE-C端口未工作时是 0V 而不是仍旧输出 5V 电压,必须给一个状态信号才输出 5V 电压,从功能上来看,与手机的OTG功能相似,另外这也是为什么KM001C 插入充电器不会点亮屏的原因。

三是TYPE-C 接口需要通过一个专用的引脚来进行 PD 协议通讯的,这个引脚在端子上有 CC1、CC2,这是为什么一些PD协议检测仪器上会看到两个type-C接口搭配使用的原因,比如KM001。但KM001C 因为舍弃了USB-A接口,而采用了 TYPE-C 公头设计而不再经过数据线,就直接省去一根数据线而直接连接到充电器端,所以只需要另外一个TYPE-C母头搭配使用即可。

四是测试 PD 协议分为Monitor监控和sniffer触发这两种不同的使用模式。触发模式为独立模式,用来模拟手机、平板等设备来请求 PD 电源的高压,此时会占用 CC 信号线,切记不能接手机等设备,原因除了会干扰 CC 线通讯、造成数据会收发混乱外,最主要的是所请求的高压会烧毁不耐高压的设备。监控模式不能独立使用,必须有一个UFP和一个 DFP(Source) 设备相连接,否则启动后会不停的闪屏或直接黑屏,监控模式主要作用是为抓取 DFP 端与 UFP 端的通讯数据并显示在屏幕上,同时也是作为 PD 协议分析仪的一个重要部分。

这是在监控模式下的一个体验情况,搭配Anker PD充电头和ORICO快充移动电源,可以看到支持的充电规格有两种,一种是5V~2.4A,另一种就是9V~2A。

基本功能了解完毕,再来谈谈专用软件的部分,也就是Charger LAB Power-Z专业版,为绿色版,无需安装。KM001C自带的USB-HID接口直接用来与PC端连接,而且是免驱动,可以即插即用。首先这款软件为全中文界面,不用担心英语不好而在使用上有困难。软件的基本作用是固件升级,通过固件升级的方式来解决一些已知的问题并提升测量的准确性,这是优于那些价格便宜的同类型测试仪器的部分。

在核心的功能上,同样比较强大,集成了测试仪上所有功能,除了记录电压电流外,还可以记录功率,容量,能量,温度曲线,同样也可以控制测试仪端的快充协议触发,可以实时在线绘制曲线,可以编程最大每秒采集数据,可以导出导入曲线数据,可以导出超高清 4K 曲线图片,同时也支持离线数据曲线读取。

此外软件端还提供了更完整的 PD 协议分析仪功能,同样也可以控制测试仪端的快充协议触发,支持保留1 万条协议包列表显示。支持对测试仪上的各种参数设置,支持离线数据曲线读取。


下图是搭配进行测试体验的两款支持快充的移动电源,搭配使用的是同一款快充头,显示的协议中一个是支持BC1.2,充电电流为5.18V~1.86A,功率为9.6W;另一个支持QC2.0,充电电流为5.22V~2.46A,功率在提升到了12.8W,两种协议在充电性能上有较为明显的差异。

最后看看iPad A1822的部分,这是自己下定决心入手PD快充检测仪的直接原因。因为有人跟自己说过,iPad A1822搭配PD快充头充电没有意义,而自己的观点就是有意义,因为可以提升充电性能、节省至少30分钟以上的充电时间。下图就是iPad A1822搭配PD快充头的一个充电效果图,免去了手动记录数据并制作图表的麻烦,可以方便快捷的查看电流的变化情况。

最后简单做个总结,这款KM001C在设计上小巧便携,因为有原装的金属盒子,不用担心携带中丢失或是被压坏的问题。相比于同类型的PD快充检测设备,KM001C功能要更为丰富实用,可以独立实用,也可以搭配软件来使用,轻松实现快充协议和电流检测,易用性、交互性更好。

不过同时也要看到,KM001C采用了标准的 TYPE-C 公母头设计,一定程度上限制的搭配检测的使用场景,不再适用于USB-A接口的快充头。屏幕面积不算太大,显示上为纯白色 OLED而非蓝光双色OLED,观感上较为一般,另外内容显示上有些紧凑感,三个个头较小的侧键在操作手感上也较为一般。

跨代升级,简单易用、功能强大Power-Z KM001C便携式USB PD测试仪    

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