充電器插頭一端插在220V交流電的插座上,另一端用蘋(píng)果專用的數(shù)據(jù)線接到iPhone/iPad上。220V交流電先通過(guò)整流電路變成高壓直流電,再經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管變成高頻高壓脈沖,然后通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換為低壓(比如5V)脈沖。5V的低壓脈沖再經(jīng)過(guò)一個(gè)整流、穩(wěn)壓電路,變成5V穩(wěn)定的直流電。在從220V交流電變?yōu)?/span>5V直流電的整個(gè)過(guò)程中,變壓器、整流電路、穩(wěn)壓電路只是起到一個(gè)改變電能形態(tài)的作用(從高壓交流電變?yōu)榈蛪褐绷麟姡?/span>
在充電這件事情上,只有充電器可是一巴掌拍不響的。如果穩(wěn)壓電路輸出5V的一端(USB接口)沒(méi)有接上iPad或者iPhone(術(shù)語(yǔ)稱為負(fù)載),就不會(huì)有電流流過(guò),也就不會(huì)消耗電能。接上負(fù)載之后,充電器才開(kāi)始工作,流過(guò)充電器的電流大小取決于負(fù)載的狀態(tài):只要在力所能及的范圍內(nèi),負(fù)載(也就是iPad或者iPhone)需要多大的電流,充電器就提供多大的電流。如果負(fù)載需要的電流超過(guò)了充電器能夠提供的電流上限,那么充電器就會(huì)一直輸出這個(gè)最大的電流。這是因?yàn)椋潆娖鲀?nèi)部通常會(huì)設(shè)計(jì)保護(hù)電路,一旦輸出電流過(guò)大,就會(huì)觸發(fā)保護(hù)機(jī)制,暫停電流輸出。
不過(guò),蘋(píng)果公司為了讓旗下的所有充電器和數(shù)碼產(chǎn)品能夠盡量混用,想出了一個(gè)奇招:仔細(xì)觀察一下USB接口,你會(huì)發(fā)現(xiàn)一共有四個(gè)窄金屬條,稱為四個(gè)引腳。這四個(gè)引腳分別連接5V電源、GND地、D+數(shù)據(jù)線正信號(hào)和D-數(shù)據(jù)線負(fù)信號(hào)。
一般兼容USB接口的充電器,D+和D-兩個(gè)引腳是懸空的,任何設(shè)備只要插上這樣的充電器,就會(huì)從5V和GND兩個(gè)引腳獲得電能。而蘋(píng)果的充電器則在D+和D-兩個(gè)數(shù)據(jù)引腳上增加了分壓電阻,使充電的設(shè)備能夠在充電時(shí)從這兩條數(shù)據(jù)線上讀到兩個(gè)電壓。
網(wǎng)絡(luò)上的創(chuàng)客經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,iPhone或者iPod對(duì)應(yīng)的5V1A充電器,D+上的電壓是2V,D-也是2V;而iPad使用的5V2.1A的充電器,D+電壓2.7V,D-電壓2V。當(dāng)iPad或者iPhone接上充電器時(shí),通過(guò)這兩個(gè)引腳上不同的電壓就可以區(qū)分當(dāng)前使用的是哪種充電器,也就能對(duì)負(fù)載做出相應(yīng)的調(diào)整,從而安全地充電。