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普通充电器给苹果IPHONE/IPAD2充电的USB端的识别电

发布:2015-06-15 11:58 点击:

普通充电器给苹果IPHONE/IPAD2充电的USB端的识别电阻的设置

 充电器插头一端插在220V交流电的插座上,另一端用苹果专用的数据线接到iPhone/iPad上。220V交流电先通过整流电路和滤波电路变成300V高压直流电,再经过开关管变成高频高压脉冲,然后通过变压器转换为低压(比如5V)脉冲。5V的低压脉冲再经过一个整流、稳压电路,变成5V稳定的直流电。在从220V交流电变为5V直流电的整个过程中,变压器、整流电路、稳压电路只是起到一个改变电能形态的作用。

如果稳压电路输出5V的一端(USB接口)没有接上iPad或者iPhone(术语称为负载),就不会有电流流过,也就不会消耗电能。接上负载之后,充电器输出端子的正负极才有电流,流过充电器的电流大小取决于负载的状态:只要在力所能及的范围内,负载需要多大的电流,充电器就提供多大的电流。如果负载需要的电流超过了充电器能够提供的电流上限,那么充电器就会一直输出这个最大的电流。这是因为,充电器内部通常会设计保护电路,一旦输出电流过大,就会触发保护机制,暂停电流输出。不过,苹果公司为了让旗下的所有充电器和数码产品能够尽量混用,想出了一个奇招:

仔细观察一下充电器的USB接口,你会发现一共有四个窄金属条,称为四个引脚。这四个引脚分别连接5V电源、D+数据线正信号、D-数据线负信号和GND地。

标准USB引脚,电压分别是:vcc,D-,D+,GROUD,+5V,0,0,0
苹果用D-,D+线的电压来检测是否是原装充电器,以决定充电电流。
IPHONE,5V,2.7V,2V,0这样最大充电电流1A
IPAD 5V,2V,2.7V,0 充电电流.

一般兼容USB接口的充电器,D+和D-两个引脚是悬空的,任何设备只要插上这样的充电器,就会从5V和GND两个引脚获得电能。而苹果的充电器则在D+和D-两个数据引脚上增加了分压电阻,使充电的设备能够在充电时从这两条数据线上读到两个电压。iPhone或者iPod对应的5V1A充电器,D+上的电压是2V,D-是2.7V;而iPad使用的5V2.1A的充电器,D+电压2.7V,D-电压2V。Ipad2和Iphone4的USB电源的D+ D-的电压是相反的,一个2V,一个2.7V,这个D+ D-的电压使机器会识别电源是1A的还是2A的,从而使机器限流不会烧坏电源,机器会限制充电电流,所以Ipad2的充电器不会充坏IPhone4,识别电阻按大约比例使D+ D-的电压符合就行了,有些移动电源的识别电阻是按Iphone4的,接Ipad2同样显示充电,但机器识别为1A的电源,限流1A慢充电,所以电源电流够2A以上的识别电阻要按Ipad2的配置,还有D+ D-悬空时,完全不充电,连上都不提示。

当iPad或者iPhone接上充电器时,通过这两个引脚上不同的电压就可以区分当前使用的是哪种充电器,也就能对负载做出相应的调整,从而安全地充电。这种设计还可以防止普通充电器对苹果设备进行充电。



用iPad充电器给iPhone充电,实际会怎样? 
iPad和iPhone充电器的设计不同是有原因的。iPhone的电池容量较小,只需要1A的充电电流就能在一个合理的时间内完成充电。虽然更大的充电电流能大幅缩短充电时间,但会带来更大的发热量,而高温是锂电池寿命缩短的头号杀手,所以iPhone充电器的最大输出电流被设计为1A。

 

如果用iPhone的充电器给iPad进行充电,由于iPhone的充电器最大只能提供1A的电流输出,如果你用iPhone充电器给iPAD充电,那么iPAD通过读ADC判断D+ 和D-电压就可识别这个充电器只能提供1A电流,iPAD就设置成1A恒流进行充电,可以充就是时间长一些而已。

 

0.5A充电器USB端口设置  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


1A充电器USB端口设置  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

2.1A充电器USB端口设置  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

 

2.1A充电器USB端口设置  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

 

                      IPHONE 充电器的分压电阻

 

                 IPAD 充电器的分压电阻

 

 

 

Ipad2充电有3种电流:
1.5A:Ipad2充电器(显示充电, D+ 2v D- 2.7 V时) ,充电器是2.1A,但是IPAD的最大充电电流不会去到2.1A,是1.5A
1A:Iphone4充电器(显示充电, D+ 2.7 v D- 2V时) 
0.5A:其它如Palm充电器(D D-短接,显示没有充电时)

Iphone4充电有2种电流
1A:Iphone4充电器(显示充电, D+ 2.7 v D- 2V时)或Ipad2充电器(显示充电, D+ 2v D- 2.7 V时)
0.5A:其它如Palm充电器(显示充电, D D-短接时)

 

 

 

                                                                                         IPAD 充电器的分压电阻

 

 

            IPHONE 充电器的USB端的分压电阻D+/D- 2.0V/2.7V

 

IPHONE的全速充电电流是1A, IPAD的全速充电电流是1.5A。

充电电流的大小不是单单由充电器的最大输出电流决定。手机和平板电脑的充电电流由PMIC的控制,插入充电器后,软件要判断D+和D-的电压,分析充电器的类型,如果是IPAD的2.1的充电器,IPAD会将最大充电电流设置到1.5A,另外还要对充电器的电压检测,如果用1.5A的充电电流充电,充电器的电压被拉低了小于4.6V,那么IPAD就会降低充电电流。系统是一个闭环的系统。

他能不能"全速"充 iPhone: 
1.充电器输出电流要达到 1A, 
2.且5V要维持住. 
3. D+/D- 2.0V/2.7V
他能不能"全速"充 iPad:
1.充电器输出电流要达到 1.5A, 
2.且5V要维持住

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

如果你的IPAD充电器坏了不要怕,三星N7100大三脚直冲,型号:ETA-U90UWE的充电器的参数是5V  2A

还有HP TouchPad 充电器 5V 2A  都是USB接口,而且这两个充电器很便宜。

但是这两个充电器的D+和D-是短接在一起,直接给IPAD充电就只有500ma的电流,充电时间长。

可以通过参考上面的电路用一个万能板做一个转换头,

焊接两个USB端子,一个公头,一个母头,公头的VCC和地GND和母端的USB端子的VCC和地GND。

4个分压电阻的中间连接处分别连接到母端USB端子的D+和D-, 公端的USB端子的D+和D-悬空。

公头的端子插入上面的2A的充电器,母头的端子连接IPAD的充电数据线就可以用1.5A的电流快速充电。

 

其实ios5.0以上的系统是支持d+d-短接识别的”识别出1A的.

USB线内阻不能过大,超出正常标准会造成充电时间过长甚至充电失败。


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