合宙CC表电路分析2

飞向狙沙 · 发表于前天 20:35

本帖最后由飞向狙沙于 2025-11-7 10:20 编辑

最近要用单片机的低功耗模式，用万用表测起来比较麻烦，搜了下微安表太贵，曾经被誉为神表的合宙cc表更是贵上天了，但是合宙表的参数还是够用的，这表出了这么久，应该有不少人搞，找了下资源，然后看硬件电路，想到之前已经有人分析过，顺便研究了下
之前坛友的帖子合宙CC表电路分析 IoT Power - CC - 电子学堂数码之家
查资料的过程中找到了这款VAMemter ,电路真是太像了 VAMeter

表有两个供电源，顶部TypeC和输入TypeC，通过拨动开关切换供电

电源VBUS通过DCDC降压，降到3.3V给AIR32单片机供电，既图中3V3A,同时功率电感使用的2线圈电感，生成了另一路3.3V隔离电源，既图中3V3B,并且本路供电的地为GNDB=VOUT,既3V3B对GNDA压差为3.3V+VOUT,后续测量电路都是靠3V3B供电

诱骗IC使用FUSB302BMPX,直接接入CC1CC2,配置错误时应该会影响设备握手，并且不支持QC协议，不过那玩意好像也没人用了吧
USB2为输入端，USB3为输出端

USB1是顶部接PC通信的接口，VBUS接了一个TVS保护主机

主单片机AIR32，主要负责UI与按键交互等功能，注意地为GNDA，供电为3V3A

辅助单片机GD32，主要负责电压电流采样与档位切换控制，地为GNDB，供电为3V3B,和主单片机供电隔离，串口通信，所以增加了隔离通信IC

隔离通信IC

辅助单片机的基准电压由U8 431产生2.5V，我记得焊盘好像兼容REF3025

然后是采样控制电路，电流从VBUS2流向VOUT，两颗NMOS控制RS1和RS2的短接，实现不同电流的档位切换，放微小电流时MOS关断，电流从RS1-RS2-RS3流到VOUT，采集三颗采样电阻压降计算电流。当电流增加时控制Q3和Q2导通，来短接RS1和RS2，来实现大电流的流通，这里的Q3和Q2的体二极管充当续流二极管。小电流负载时采样电阻压降较小，低于体二极管导通压降，所以电流不会流过体二极管。当外部负载变化过大电流瞬间增加时辅助单片机不一定能及时控制MOS导通，采样电阻压降过大会导致负载设备供电不足工作异常，电流就会从两个续流二极管流过，给负载设备续命。
另外上边说过辅助单片机采样电路的地为VOUT，并且RS3 RS2阻值很小，压降不大，Q2 Q3近似低边驱动，辅助单片机可以直接控制，不会失控

最后是信号处理电路，右上角U6.2组成10倍衰减电路，输出端进STM32，因为STM32的电压基准为2.5v，所以这里运放输出端最大输出也为2.5，处理前的信号即最大输入电压为2.5*10=25v。
其他三个U6.1 3 4分别放大三个电流信号，放大比例（72+1.47）/1.47=49.98倍，这里没有采用查分放大电路应该是为了控制成本，毕竟三路差分放大得一堆高精度电阻，成本高不少，采用同相放大软件处理下，降本增效

整图，点击可放大

猪小呆 · 发表于前天 20:56

楼主开发一款类似功能的表，开车走一波

icespirit · 发表于前天 20:57

楼主打算抄PCB？

17805352 · 发表于前天 21:12

开发一款类似功能的表啊

飞向狙沙 · 发表于前天 21:20

才发现全图没有，论坛吞图太烦人了，一个帖子发了半天传两张图就自动取消上传，图在公司，明天再传

飞向狙沙 · 发表于前天 21:21

猪小呆发表于 2025-11-6 20:56
楼主开发一款类似功能的表，开车走一波

有现成的，还能连上位机就不难为自己了

soma · 发表于前天 22:19

合宙东西涨太多了用不起啊

kkdkj · 发表于前天 22:28

没看懂，只有羡慕的份，先加分再说吧

xw801 · 发表于前天 22:45

这个mos管换挡电路不错

wy2000 · 发表于前天 23:28

好文章

wjqok · 发表于昨天 00:12

薇薇安啊！这是研究院层次了

fbjsmzj · 发表于昨天 08:07

飞向狙沙发表于 2025-11-6 21:20
才发现全图没有，论坛吞图太烦人了，一个帖子发了半天传两张图就自动取消上传，图在公司，明天再传 ...

论坛不改变，就改变论坛

mdmo · 发表于昨天 08:25

之前看别人做的宽动态范围电流表, 使用一个固定的电阻对电流取样, 后面使用多组运放, 不同放大倍数实现宽动态范围. 这样供电的稳定性会好不少, 缺点就是对运放的要求更高, 估计成本也会更高.
他这个切换的, 在切换过程中, 难免会造成供电波动.

ccbw · 发表于昨天 08:56

mos管换挡电路不错

飞向狙沙 · 发表于昨天 09:18

soma 发表于 2025-11-6 22:19
合宙东西涨太多了用不起啊

一开始的9.9的价格只能算白送，后边几十块的价格也还行，再后边好几百上千的价格就不是想卖给你，公司策略转变了，只做企业不做个人了

wlhcq · 发表于昨天 09:54

我也没看懂，微安表太复杂。

飞向狙沙 · 发表于昨天 09:58

mdmo 发表于 2025-11-7 08:25
之前看别人做的宽动态范围电流表, 使用一个固定的电阻对电流取样, 后面使用多组运放, 不同放大倍数实现宽动 ...

只用一颗采样电阻很难做到这么宽的测量范围，想做大电流就只能用毫欧电阻，假设用100毫欧的大功率采样电阻，1微安电流在采样电阻上的压降才0.1微伏100纳伏，按照0.1微安分辨率就是10纳伏，能达到这个级别失调电压的运放价格得爆炸了，而且这种级别小信号也太容易干扰了，电路设计能力要求也太高了。

实际上供电波动问题不大，按1欧采样电阻采样50mA信号，满量程压降也就是50mV，普通电源波纹也都有这个值了