具備PD測試功能的Kotomi Pro雙Type-C USB電壓電流表 @ 港都狼窩 WolfLSI's Den

Kotomi Pro功能簡介：

1.使用TI INA226內部的16位ADC取樣電流電壓，提供0.1mA及0.1mV解析度，採正極取樣，避免裝置共地造成讀數異常

2.彩色螢幕加大至1.44吋，可顯示更多資訊

3.具備兩個Type-C插座，可檢測USB PD裝置用電，並自動判斷電流方向

4.具備USB PD(Power Delivery)觸發功能

5.具備Apple MFI線真偽檢測功能

6.具備QC2.0/QC3.0/Apple 2.4A/HUAWEI FCP/Samsung AFC觸發及自動測試支援定義功能

7.輸入直流電壓4.2V-22V均可工作

8.帶時鐘功能，即使斷電也可繼續計時，閒置時可以作為電子鐘使用

9.動態電壓電流及D+/D-曲線繪圖

10.韌體升級無須任何下載器，按下特定按鍵並接上USB，出現內建卸除式磁碟後把韌體檔案拖入即可完成更新

11.充電定義檢測，最多同時可檢測到4種定義

正面及背面圖，正反兩面使用透明壓克力板搭配銅柱固定，對中央主電路板及螢幕達到保護效果

USB A插頭與插座包覆在兩片壓克力板之間，為USB 2.0規格，插頭與插座外殼可被磁鐵吸附

頂部側面有一個功能切換及設定用三段式指撥滾輪(左)及Type-C輸出插座(右)

底部側面有一組Type-C輸入插座(左)及一個Micro USB輸入插座(中)，靠近USB A插座旁有一個模式切換開關(右)，用來切換PD測試功能

拆下壓克力板，就可見到主電路板

主電路板正面為1.44吋彩色TFT LCD螢幕，螢幕右下為PD觸發模式開關，撥至ON表示啟用PD觸發模式

電路板背面印有Kotomi Pro字樣，兩個Type-C插座分別印有IN/OUT，電壓電流由TI INA226同時取樣，經內部16位元ADC轉換成數位資料，由I2C送至STM32微控制器(MCU)，MCU下方電池旁多了一顆14pin的IC，推測是PD觸發測試使用，取樣電阻為DALE 15mΩ，由電源正極線路取樣電流

通電後，儀表螢幕將顯示主畫面，主畫面共有5種，單按中鍵可在5種主畫面內循環切換，下次通電會保持在上一次斷電時的主畫面

第一種：左上角顯示D+ /D-電壓，右上角顯示可能的充電定義列表(最多四種)，左下角顯示電壓/電流/功率，右下角顯示PD/QC模式及電流方向， PD/QC字體呈現灰色表示沒有偵測到，偵測到時字體會變成綠色，箭頭方向及顏色表示電流流動的方向，綠色向上箭頭表示電流是由Micro USB插座/USB A插頭/Type-C IN插座流到USB A插座/Type-C OUT插座，紅色向下箭頭表示電流方向相反

第二種：顯示當前電壓、溫度、電流、記錄組、電量、容量、記錄時間(含天數)

第三種：顯示記錄時間、平台電壓(測試時用電設備的平均電壓值)、容量、電量及日期

第四種：用大字體顯示電壓、電流、功率、溫度

第五種：關閉螢幕顯示，但數據統計照常進行，此種狀態最為省電

當使用者無操作，且電流值小於記錄門限時，系統將進入待機時鐘模式，也可以長按三向滾輪右鍵直接進入待機時鐘

在除螢幕關閉外任一主畫面雙按三向滾輪中鍵，可以進入電壓電流繪制模式

進入後單按中鍵可在電壓電流繪制模式和D+ D-繪制模式間切換，雙按中鍵則回到主畫面

在主畫面短按三向滾輪右鍵並確認，可以清除當前編號的數據組

在主畫面短按左鍵可以進入快充觸發模式

確認後會以閃動紅字顯示警告訊息，提醒使用者除被觸發設備外禁止接上任何裝置，避免燒毀損壞

提供QC2.0/QC3.0/Auto Detect/Apple 2.4A/Apple MFI Test/Power Delivery/HUAWEI FCP/Samsung AFC八種模式

在QC2.0模式下，三向滾輪左右撥可以選擇目標電壓，按中鍵確認，下方顯示目前電壓及電流

在QC3.0模式下，三向滾輪左右撥可以直接每段200mV加減電壓，下方顯示目前電壓及電流

Apple 2.4A模式會模擬成Apple 2.4A充電定義，讓原本不支援Apple定義的行動電源/充電器可以Apple原廠充電器水準進行充電

在Auto Detect模式下，儀表會檢測充電器/行動電源可以支援的充電定義，支援的以綠色顯示，不支援的則以紅字顯示

Apple MFI Test可用於檢測Apple Lightning線的真偽，測試時搭配一個QC3.0的行動電源/充電器，並在USB A插座接上待測試的Lightning線，之後儀表會檢測線的待機電流，以及超過特定電壓時，待機電流是否會下降，用來判斷待測Lightning線是否符合真品的特性表現。不過該檢測方法有誤判的機率，結果僅供參考，加上是採提升電壓方式來觀察待測線的待機電流是否會下降，雖然具有保護功能，但仍有燒毀待測線的風險

PD觸發功能，為了避免觸發功能影響Type-C正常信號傳輸，該功能透過開關切換，使用時將螢幕右下側的模式切換開關撥到”ON”位置就可啟用PD觸發，觸發測試結束後，應將其撥回”OFF”位置，若是未正確切換開關，螢幕會出現提醒使用者”無有效CC連接”訊息及模式開關切換至”ON”位置的動畫圖

開關切換至”ON”後，使用Type-C to Type-C PD線材連接儀表Type-C ”IN”插座和PD行動電源/充電器，若PD協議通信正常建立，儀表將會啟動，PD字樣也會變成綠色

進入快充觸發模式選單，選擇Power Delivery，此時儀表會向被測PD裝置發送重置信號，儀表會重新啟動，重新啟動後，儀表將顯示該PD裝置可支援的輸出電壓/電流規格，單按中鍵會進入觸發模式，進入觸發模式後使用左/右鍵可在支援的電壓輸出間切換，下方顯示目前電壓及電流

HUAWEI FCP模式下，三向滾輪左右撥可以選擇目標電壓，按中鍵確認，下方顯示目前電壓及電流

Samsung AFC模式下，三向滾輪左右撥可以選擇目標電壓，按中鍵確認，下方顯示目前電壓及電流

在任一快充觸發模式下，雙按中鍵可以退出觸發模式，退出後，所觸發的電壓仍會保持，若要釋放所觸發的電壓，可以在主畫面短按左鍵並選擇確認即可

在主畫面長按三向滾輪左鍵，可以進入線材內阻測試功能，測試模式有一般法(可測USB-A to Type-C線或USB-A to Micro USB線)、四線法(使用特製配件)、旁路法(測試Type-C to Type-C線)

一般法線路測試時，依照畫面動畫顯示，在USB A插座接入0.5A以上的恆流負載並單按”我已接入”，此時表會顯示並自動記憶參考用Vref跟Iref數據，然後拔掉儀表USB A插頭，改以USB-A to Type-C/Micro USB待測線路連接儀表及電源，啟動後螢幕會出現”請重新接入負載”，單按”我已接入”，螢幕將顯示參考電壓電流(Vref/Iref)及目前電壓電流(Vcrt/Icrt)，最下方用大字顯示ESR等效內阻(單位mΩ)

儀表透過旁路法測量Type-C to Type-C線材的正極線路等效內阻，一般情況下，線材的正極和負極具有相同的線徑及材料，故可用來推算整體線材的等效內阻

旁路法測試時，以儀表USB-A插頭連接電源，USB-A插座接入0.5A以上的恆流負載並單按”我已接入”，此時將被測Type-C to Type-C線材兩頭分別接到儀表上兩個Type-C插座，並單按”我已接入”

螢幕將顯示實際負載電流(Iactual)及旁路電流(Ibypass)，下方用大字顯示ESR等效內阻(單位mΩ)

手上的ASUS ZenPower Max隨附Type-C to Type-C線材測試結果

手上的微軟Type-C to Type-C線材測試結果

手上的LINDY 1.5米Type-C to Type-C線材(Model 41907)測試結果

在主畫面長按三向滾輪中鍵，可以進入設定選單

設定項目如下

1.切換組：可以在5組數據組之間切換

2.時間設置：可以設置待機時鐘時間

3.記錄門限：可以設置觸發統計的最低電流門檻值，低於此電流門檻的數據將不會記錄，若設置為0mA，則數據持續記錄

4.待機時鐘設置：可設置於15秒-300秒後待機時鐘啟動，也可關閉此功能

5.屏幕設置--禁用/啟用屏幕待機：無操作達設定的時間後，螢幕背光亮度將降低，該功能也可關閉

6.屏幕設置--屏幕待機時間：可設置背光亮度降低的待機時間

7.屏幕設置--亮度設置：可設置背光在正常狀態下的亮度

8.屏幕設置--待機亮度設置：可設置待機時背光亮度

9.屏幕設置--啟用屏幕翻轉：可設置螢幕顯示方向，只有0度與180度兩種角度

10.個性化設置--主題色：是在主畫面以外的操作畫面所顯示的顏色，使用者可以更改該顏色

11.個性化設置--自定義主題：可以啟用/禁用自定義主題

12.語言：可設置英文/日文/繁體中文/簡體中文四種顯示語言

13.清除所有組：可一次清除5組數據

14.恢復出廠設置：將所有設定恢復預設值

15.校準：可進行電壓/電流/溫度/電流歸零的數據校準，非必要時不需設定調整

16.系統資訊：會顯示韌體版本及製作者資訊

Developer Tools提供進階使用者參閱更詳細的內部參數，若未充分了解，建議不要進行設定或操作

在任何設定頁面雙按中鍵，會詢問是否要放棄設定

韌體升級，按住三向滾輪左鍵同時插上電腦USB埠後，顯示”Bootloader(KotomiPro)”表示已進入韌體升級模式，在韌體升級模式下，會顯示目前硬體及韌體版本，之後檔案總管上將出現一個卸除式磁碟，並出現”USB Connected”及”ready to upgrade”綠色字樣，將韌體檔案拷貝至該卸除式磁碟，等待幾秒鐘裝置將自動重置，顯示"升級成功"及新的軟體版本，表示成功完成升級

使用PD行動電源，搭配兩條Type-C to Type-C線與樂得瑞PD觸發器進行連接，當兩邊線路方向一致時，可正常啟動PD通信並輸出電壓

若把其中一條Type-C to Type-C線路接頭轉180度插入，此時無法成功啟動PD通信，不會輸出電壓

將IN-OUT互換，可見到右下方箭頭變為紅色，指示方向也跟著改變，表示此時電流為反向(OUT to IN)

表的等效阻抗(USB-A插頭至USB-A插座)為30.9mΩ

儀表最低可啟動電壓為3.6V，此時與參考用電表顯示誤差為0.9mV

表上顯示電壓與參考用電表測試5V/9V/12V/24V電壓誤差，誤差範圍從3.1mV至1.3mV之間，輸入電壓越高顯示的誤差越大，於常用的5V/9V/12V範圍差異較小(1.3mV至1.8mV)

最低可啟動電壓下的儀表消耗電流為16.3mA

因為採用DC-DC供電電路，所以不同輸入電壓，儀表的耗用電流也不同，於預設亮度，5V輸入下消耗電流12.7mA，9V輸入下消耗電流8.6mA，12V輸入下消耗電流6.5mA，24V輸入下消耗電流3.7Ma(以上均取最大值)

主畫面切換至螢幕關閉時，5V與24V輸入下電流分別是1.7mA與0.5mA(以上均取最大值)

1A下表顯示電流與電表所測得電流值差異

2A下表顯示電流與電表所測得電流值差異

對於0.1mA電流的解析能力

結論：

除了維持上一代Kotomi+的優點，Kotomi Pro的彩色螢幕加大到1.44吋；新增雙Type-C插座，可測試USB PD裝置的用電參數；內建USB PD觸發測試，可用來檢測PD行動電源/充電器的輸出規格；操作介面新增了解說動畫圖形，初次使用者更容易上手；線組測試對應USB-A to Micro USB/Type-C及Type-C to Type-C三種線材