Arbeidsprinsippet for USB-laderen inkluderer hovedsakelig USB-PD-kommunikasjonsprotokollen og ladestrategien til litium-ion-batterier.
USB-PD-kommunikasjonsprotokollen bruker AC-koblet FSK-signal på VBU-er for halvduplex-kommunikasjon for å realisere ladeprosessen til mobiltelefonen og laderen. Når kabelen er tilkoblet, utføres SOP-kommunikasjonen til USB-PD-protokollen på CC-linjen (Type-C-grensesnittkommunikasjonskonfigurasjonskanalen) for å velge kraftoverføringsspesifikasjonen. Vaskeenden spør kilden til slutt for strømkonfigurasjonsparametrene som kan gis (for eksempel 5V, 9V, 12V, etc.). Kommunikasjonsprosessen inkluderer:
Sinkenden initierer SOP (startsegment) for å søke om spesifikasjonsinformasjonen som kildeenden kan gi.
Kildeenden svarer med en liste over spesifikasjoner som kan gis.
Vaskeenden velger et spenning og strømpar og sender en forespørsel.
Kilde sluttadapter godtar forespørselen etter intern avkoding og konvertering, justerer adapterutgangen og oppnår en stabil ladespenning og strøm.
Ladestrategien for litium-ion-batterier krever spesiell oppmerksomhet. Feil lademetoder vil forkorte batterilevetiden og til og med forårsake sikkerhetsproblemer. Ladingsprosessen inkluderer vanligvis en forhåndsavgiftsfase og en hurtigladningsfase:
Pre-ladningsfase: Når batterispenningen er under en viss terskel, må ladestrømmen være veldig liten, slik at batteriet kan akseptere høystrøm lading og frigjøre underspenningsbeskyttelsestilstanden til batteribeskyttelseskretsen.
Fast-ladet fase: Når batterispenningen overstiger forladningsterskelen, går laderen inn i den konstante strøm (CC) -modus og gir strøm til batteriet i henhold til en forhåndsdefinert konstant strøm, vanligvis mellom 0. 5C og 1C. Når batterispenningen når den nominelle spenningen, bytter laderen til konstant spenningsmodus (CV), og ladestrømmen synker gradvis for å unngå overlading.
Utformingen av en USB -lader må vurdere mange faktorer, inkludert kostnader, størrelse, vekt, ladetid og strømbudsjett. Etter at en USB -enhet er koblet til en USB -port, kan enheten legge inn en fullt fungerende tilstand så raskt som mulig. Samtidig er det tillatte ladetiden for batteri og kraftbudsjett også viktige hensyn under utformingen.
