普通充電器給蘋果IPHONE/IPAD2充電的USB端的識別電阻的設置

充電器插頭一端插在220V交流電的插座上,另一端用蘋果專用的數據線接到iPhone/iPad上。220V交流電先通過整流電路和濾波電路變成300V高壓直流電,再經過開關管變成高頻高壓脈沖,然後通過變壓器轉換為低壓(比如5V)脈沖。5V的低壓脈沖再經過一個整流、穩壓電路,變成5V穩定的直流電。在從220V交流電變為5V直流電的整個過程中,變壓器、整流電路、穩壓電路只是起到一個改變電能形態的作用。

如果穩壓電路輸出5V的一端(USB接口)沒有接上iPad或者iPhone(術語稱為負載),就不會有電流流過,也就不會消耗電能。接上負載之後,充電器輸出端子的正負極才有電流,流過充電器的電流大小取決於負載的狀態:只要在力所能及的飯圍內,負載需要多大的電流,充電器就提供多大的電流。如果負載需要的電流超過了充電器能夠提供的電流上限,那麼充電器就會一直輸出這個最大的電流。這是因為,充電器內部通常會設計保護電路,一旦輸出電流過大,就會觸發保護機制,暫停電流輸出。不過,蘋果公司為了讓旗下的所有充電器和數碼產品能夠盡量混用,想出了一個奇招:

仔細觀察一下充電器的USB接口,你會發現一共有四個窄金屬條,稱為四個引腳。這四個引腳分別連接5V電源、D+數據線正信號、D-數據線負信號和GND地。

標准USB引腳,電壓分別是:vcc,D-,D+,GROUD,+5V,0,0,0
蘋果用D-,D+線的電壓來檢測是否是原裝充電器,以決定充電電流。
IPHONE,5V,2.7V,2V,0充電電流1A
IPAD 5V,2V,2.7V,0 充電電流2.1A

一般兼容USB接口的充電器,D+和D-兩個引腳是懸空的,任何設備只要插上這樣的充電器,就會從5V和GND兩個引腳獲得電能。而蘋果的充電器則在D+和D-兩個數據引腳上增加了分壓電阻,使充電的設備能夠在充電時從這兩條數據線上讀到兩個電壓。iPhone或者iPod對應的5V1A充電器,D+上的電壓是2V,D-是2.7V;而iPad使用的5V2.1A的充電器,D+電壓2.7V,D-電壓2V。Ipad2和Iphone4的USB電源的D+ D-的電壓是相反的,一個2V,一個2.7V,這個D+ D-的電壓使機器會識別電源是1A的還是2A的,從而使機器限流不會燒壞電源,機器會限制充電電流,所以Ipad2的充電器不會充壞IPhone4,識別電阻按大約比例使D+ D-的電壓符合就行了,有些移動電源的識別電阻是按Iphone4的,接Ipad2同樣顯示充電,但機器識別為1A的電源,限流1A慢充電,所以電源電流夠2A以上的識別電阻要按Ipad2的配置,還有D+ D-懸空時,完全不充電,連上都不提示。

當iPad或者iPhone接上充電器時,通過這兩個引腳上不同的電壓就可以區分當前使用的是哪種充電器,也就能對負載做出相應的調整,從而安全地充電。這種設計還可以防止普通充電器對蘋果設備進行充電。

用iPad充電器給iPhone充電,實際會怎樣?
iPad和iPhone充電器的設計不同是有原因的。iPhone的電池容量較小,只需要1A的充電電流就能在一個合理的時間內完成充電。雖然更大的充電電流能大幅縮短充電時間,但會帶來更大的發熱量,而高溫是鋰電池壽命縮短的頭號殺手,所以iPhone充電器的最大輸出電流被設計為1A。

如果用iPhone的充電器給iPad進行充電,由於iPhone的充電器最大只能提供1A的電流輸出,如果你用iPhone充電器給iPAD充電,那麼iPAD通過讀ADC判斷D+ 和D-電壓就可識別這個充電器只能提供1A電流,iPAD就設置成1A恒流進行充電,可以充就是時間長一些而已。

1362299742_6474.PNG

IPHONE 充電器的分壓電阻

0.5A充電器USB端口設置 D+ 和 D- 都是2 V
49.9K 75K
49.9 +75 =124.9 49.9/124.9 * 5 = 2 V D+ 端子 D- 端子


1362299763_8314.PNG


1A充電器USB端口設置 D+ 2V D- 2.68V
49.9K 75K
49.9 +75 =124.9 50/124.9 * 5 = 2 V D+ 端子
49.9K 43.2K
49.9 + 43.2 = 93.1 49.9/93.1 * 5 = 2.68V D- 端子


1362299773_2273.JPG

IPAD 充電器的分壓電阻


2.1A充電器USB端口設置 D+ 2.7V D- 2V
49.9K 43.2K
49.9 + 43.2 = 93.1 49.9/93.1 * 5 = 2.68V D+ 端子
49.9K 75K
49.9 +75 =124.9 50/124.9 * 5 = 2 V D- 端子


1362304569_2369.JPG


2.1A充電器USB端口設置 D+ 2.7V D- 2V
51K 43K
51 + 43 = 94 51/94 * 5 = 2.71v D+ 端子

51K 75K
51 + 75 = 126 51/126 * 5 = 2.02v D- 端子


Ipad2充電有3種電流:
1.5A:Ipad2充電器(顯示充電, D+ 2v D- 2.7 V時) ,充電器是2.1A,但是IPAD的最大充電電流不會去到2.1A,是1.5A
1A:Iphone4充電器(顯示充電, D+ 2.7 v D- 2V時)
0.5A:其它如Palm充電器(D+ D-短接,顯示沒有充電時)

Iphone4充電有2種電流
1A:Iphone4充電器(顯示充電, D+ 2.7 v D- 2V時)或Ipad2充電器(顯示充電, D+ 2v D- 2.7 V時)
0.5A:其它如Palm充電器(顯示充電, D D-短接時)


1362305338_4037.JPG
IPAD 充電器的分壓電阻
1362450605_6713.png


IPHONE 充電器的USB端的分壓電阻D+/D- 2.0V/2.7V

IPHONE的全速充電電流是1A, IPAD的全速充電電流是1.5A。

充電電流的大小不是單單由充電器的最大輸出電流決定。手機和平板電腦的充電電流由PMIC的控制,插入充電器後,軟件要判斷D+和D-的電壓,分析充電器的類型,如果是IPAD的2.1的充電器,IPAD會將最大充電電流設置到1.5A,另外還要對充電器的電壓檢測,如果用1.5A的充電電流充電,充電器的電壓被拉低了小於4.6V,那麼IPAD就會降低充電電流。系統是一個閉環的系統。

他能不能"全速"充 iPhone:
1.充電器輸出電流要達到 1A,
2.且5V要維持住.
3. D+/D- 2.0V/2.7V
他能不能"全速"充 iPad:
1.充電器輸出電流要達到 1.5A,
2.且5V要維持住


3. D+/D- 2.7V/2.0V

如果你的IPAD充電器壞了不要怕,三星N7100大三腳直沖,型號:ETA-U90UWE的充電器的參數是5V 2A

還有HP TouchPad 充電器 5V 2A 都是USB接口,而且這兩個充電器很便宜。

但是這兩個充電器的D+和D-是短接在一起,直接給IPAD充電就只有500ma的電流,充電時間長。

可以通過參考上面的電路用一個萬能板做一個轉換頭,

焊接兩個USB端子,一個公頭,一個母頭,公頭的VCC和地GND和母端的USB端子的VCC和地GND。

4個分壓電阻的中間連接處分別連接到母端USB端子的D+和D-, 公端的USB端子的D+和D-懸空。

公頭的端子插入上面的2A的充電器,母頭的端子連接IPAD的充電數據線就可以用1.5A的電流快速充電。

其實ios5.0以上的系統是支持d+d-短接識別的”識別出1A的.

USB線內阻不能過大,超出正常標准會造成充電時間過長甚至充電失敗。

 


kipp 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()