Принцип робочого пристрою USB-зарядного пристрою в основному включає протокол зв'язку USB-PD та стратегію зарядки літій-іонних батарей.
Протокол зв'язку USB-PD використовує сигнал FSK, пов'язаний з змінним струмом, на VBU для напівдуплексного зв'язку, щоб реалізувати процес зарядки мобільного телефону та зарядного пристрою. Коли кабель підключений, комунікація SOP протоколу USB-PD здійснюється на лінії CC (канал конфігурації зв'язку Type-C) для вибору специфікації передачі живлення. Кінець раковини запитує кінець джерела для параметрів конфігурації живлення, які можна надати (наприклад, 5 В, 9В, 12В тощо). Процес зв'язку включає:
Кінець раковини ініціює СОП (стартовий сегмент), щоб подати заявку на інформацію про специфікацію, яку може надати кінець джерела.
Кінець джерела відповідає на список специфікацій, які можна надати.
Кінець раковини вибирає напругу та поточну пару та надсилає запит.
Кінцевий адаптер джерела приймає запит після внутрішнього декодування та перетворення, регулює вихід адаптера та досягає стабільної напруги та струму зарядки.
Стратегія зарядки літій-іонних акумуляторів вимагає особливої уваги. Неправильні методи зарядки скорочують термін служби акумулятора і навіть спричинить проблеми безпеки. Процес зарядки зазвичай включає фазу попереднього заряду та фазу швидкого заряду:
PRE-зарядка : Коли напруга акумулятора нижче певного порогу, струм зарядки повинен бути дуже малим, щоб акумулятор може приймати зарядку з високою струм та звільнити стан захисту від підкладки в ланцюзі захисту акумулятора.
Fast-зарядка : Коли напруга акумулятора перевищує поріг попереднього заряду, зарядний пристрій входить у режим постійного струму (CC) і забезпечує струм акумулятора відповідно до попередньо визначеного постійного струму, як правило, між 0. 5c і 1c. Коли напруга акумулятора досягає номінальної напруги, зарядний пристрій переходить у режим постійної напруги (CV), а струм зарядки поступово зменшується, щоб уникнути перенапруження.
Дизайн USB -зарядного пристрою потрібно враховувати багато факторів, включаючи вартість, розмір, вагу, час зарядки та бюджет потужності. Після того, як USB -пристрій підключений до USB -порту, пристрій може якомога швидше ввести повністю робочий стан. У той же час дозволений час зарядки акумулятора та бюджет потужності також є важливими міркуваннями під час проектування.
