ในทางปฏิบัติชาร์จ 'มาร์ท' ใช้ชิปพิเศษที่เรียกว่าDedicated ชาร์จพอร์ตควบคุม คอนโทรลเลอร์ DCP สามารถทำหน้าที่เหมือนเครื่องชาร์จที่แตกต่างกันและเลือกโหมดที่ทำงานได้ดีที่สุด
นั่นเป็นเพราะเครื่องชาร์จติดผนังแบบปกติ ('โง่') ใช้การเชื่อมต่อข้อมูลของ USB เพื่อส่งสัญญาณในแบบคงที่และอนาล็อกสิ่งที่พวกเขาสามารถทำได้ อุปกรณ์ชาร์จ 'สมาร์ท' สามารถทำเช่นเดียวกัน แต่ในลักษณะที่คงที่น้อยกว่า: พวกเขาดูพฤติกรรมของอุปกรณ์ชาร์จและหักจากการตั้งค่าในอุดมคติ - ซึ่งพวกเขาสามารถเลียนแบบได้
ตัวอย่างของชิปคอนโทรลเลอร์พอร์ตที่ชาร์จเฉพาะคือ Texas Instruments TPS2510ซีรีส์ 'คอนโทรลเลอร์พอร์ตชาร์จ USB', Maxim MAX14600ซีรีส์ 'เครื่องโฮสต์สำหรับระบุ / อะแดปเตอร์จำลองUSB ' และเครื่องจำลองการชาร์จ USB Fast Norelsys NS3601
ภาพจากแผ่นข้อมูล TPS2513a (ลิขสิทธิ์ TI):
ในทำนองเดียวกัน MAX14600 (ลิขสิทธิ์ Maxim):
คุณสามารถเห็นได้ว่าสายข้อมูล USB ('DP' และ 'DM') มีทรัพยากรที่กำหนดค่าได้หลายอย่างและเหล่านี้จะถูกควบคุมโดยตรรกะ 'สมาร์ท' บางอย่าง
คำอธิบายบางอย่าง
อุปกรณ์ที่มีค่าใช้จ่ายแตกต่างกันต้องใช้เครื่องชาร์จชนิดต่าง ๆ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะข้อมูลจำเพาะของ USB ไม่ได้ระบุพฤติกรรม 'การชาร์จ' ในตอนแรกและบางส่วนเนื่องจากผู้ผลิตบางรายต้องการให้อุปกรณ์ชาร์จเฉพาะที่ผนังที่เร็วที่สุดเท่านั้น นอกจากนี้อุปกรณ์อาจไม่ดึงกระแสเกินกว่าที่จะยอมรับได้เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินแหล่งพลังงานที่ออกแบบมาอย่างไม่ถูกต้อง
หมายเหตุ: คำอธิบายด้านล่างจะไม่สนใจเทคโนโลยี USB3, การส่งพลังงาน USB และ Qualcomm Quick Charge ซึ่งซับซ้อนยิ่งขึ้น (เช่นรองรับการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 5 โวลต์)
ซ็อกเก็ต USB ประเภทนี้สามารถแยกแยะได้:
- พอร์ต USB ปกติ (เช่นบนพีซี) สิ่งนี้เรียกว่าSDP , พอร์ตดาวน์สตรีมมาตรฐาน SDP จ่ายได้สูงสุด 100 mA และอาจเพิ่มขีด จำกัด นั้นได้สูงสุด 500mA หากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อร้องขอมาเป็นอย่างดีและโฮสต์ USB ยอมรับว่าเป็นไปได้และได้รับอนุญาต
- ในทางปฏิบัติ SDP เกือบทั้งหมดส่ง 500mA แม้ไม่มีการสื่อสารที่เหมาะสม อุปกรณ์ USB เช่นพัดลมขนาดเล็กและตัวทำความร้อนแก้วไม่สามารถสื่อสารได้
- พอร์ต USB พร้อมความสามารถในการสื่อสารและฟังก์ชั่นการชาร์จเสริม สิ่งนี้เรียกว่าCDP : การชาร์จพอร์ตดาวน์สตรีม อันนี้สามารถจ่ายสูงถึง 1500mA อุปกรณ์ดาวน์สตรีมที่ไม่สามารถสื่อสารได้สามารถแจ้งให้เครื่องชาร์จทราบโดยการเชื่อมต่อสายข้อมูล USB D + และ D- ด้วยความต้านทานหรือแบบสั้น
- มาตรฐานอุตสาหกรรมโทรคมนาคมของจีน YD / T 1591-2009 มีมาก่อนและเป็นแรงบันดาลใจข้อมูลจำเพาะของ CDP มันระบุสั้น ๆ ระหว่าง D + และ D-
- พอร์ต USB ที่ไม่มีความสามารถในการสื่อสาร (เช่นในปลั๊กติดผนัง) สิ่งนี้เรียกว่าDCP : พอร์ตการชาร์จเฉพาะ โดยพื้นฐานแล้วมันเป็น CDP ที่ไม่มีวิธีพูดคุยกับโฮสต์ USB (PC)
- พอร์ต DCP ซึ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนด DCP (จาก sepcification การชาร์จแบตเตอรี่ USB รุ่น 1.2) ปลั๊กผนังเหล่านี้มีการตั้งค่าที่แตกต่างกันของตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับสายข้อมูลทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งอุปกรณ์การชาร์จสามารถอ่านได้ รายการแรงดันไฟฟ้าที่ 'รู้จักได้' นั้นยาวมากนี่เป็นเพียงข้อความที่ตัดตอนมา:
- Apple 0.5A (D + ที่ 2V, D- @ 2V)
- Apple 1A (2V / -2.8V)
- Apple 2.1A (2.7V / 2.0V)
- Apple 2.4 A (2.7V / 2.0V)
- Sony (3.3V / 3.3V)
- หลายคน (รวมถึง Samsung) 2A (1.2V / 1.2V)
อุปกรณ์ชาร์จ 'Smart' - เช่นชิปคอนโทรลเลอร์ DCP ที่อยู่ภายในสามารถจำลองพอร์ต DCP มาตรฐานที่มีค่าตัวต้านทานที่แตกต่างกันและสามารถจำลองแรงดันไฟฟ้า DCP ที่ไม่ได้มาตรฐานหลายแบบ
ซอสสูตรลับ
ผู้ผลิตชิปไม่ได้อธิบายว่าตรรกะ 'การตรวจจับ' ทำงานอย่างไร แต่มีเพียงตัวเลือกเดียวที่พวกเขามีคือการตรวจสอบว่าอุปกรณ์ชาร์จกำลังทำอะไรใน D + และ D- บรรทัดและดูกระแสที่กำลังวาด
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าต้องมีการวิจัยทดลองและข้อผิดพลาดมากมายและอัลกอริทึมนั้นอาจถูกเก็บเป็นความลับที่ได้รับการปกป้องอย่างใกล้ชิด
เทคนิคหนึ่งที่อาจนำมาใช้คือการวนรอบสถานะจำลองและสังเกตปริมาณของกระแสที่วาดขึ้น สถานะที่มีการจับรางวัลสูงสุดในขณะนั้นคือ 'ดีที่สุด' และยังคงใช้งานอยู่
ข้อความด้านข้าง
อย่าสับสนกับการทำการตลาดของผู้ผลิตเครื่องชาร์จที่อ้างว่าเครื่องชาร์จ " ส่งกระแสไฟฟ้าสูงสุดสำหรับอุปกรณ์" ซ็อกเก็ต USB เป็นแหล่งจ่ายแรงดัน มันเป็นเพียงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและเป็นอุปกรณ์ชาร์จที่ 'ตัดสินใจ' ว่าจะใช้กระแสกี่ครั้งในขณะที่ชาร์จ
ดังนั้นจึงไม่มีวิธีที่เครื่องชาร์จสามารถ 'บังคับ' กระแสไฟฟ้าเข้ากับอุปกรณ์ที่ไม่ยอมรับอย่างน้อยก็ไม่ควรอยู่ต่ำกว่าระดับความปลอดภัยสูงสุด 5.1 โวลต์
สิ่งเดียวที่เกิดขึ้นคือกลอุบายบางอย่างที่ทำให้อุปกรณ์ชาร์จเชื่อว่ามันเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ชาร์จที่มีความสามารถเหมาะสมที่สุดและดีที่สุดที่สามารถจินตนาการได้
ลิงค์เพิ่มเติม