Принципът на работа на USB зарядното устройство включва главно USB-PD комуникационния протокол и стратегията за зареждане на литиево-йонни батерии.
Протоколът за комуникация на USB-PD използва AC-свързан FSK сигнал на VBUS за полудуплексна комуникация, за да реализира процеса на зареждане на мобилния телефон и зарядното устройство. Когато кабелът е свързан, SOP комуникацията на USB-PD протокола се извършва на CC Line (TYPE-C Configuration Configuration Configuration Channel), за да се избере спецификацията за предаване на мощност. Краят на мивката задава крайния край на параметрите на конфигурацията на захранването, които могат да бъдат предоставени (като 5V, 9V, 12V и т.н.). Процесът на комуникация включва:
Краят на мивката инициира SOP (начален сегмент), за да се приложи за информацията за спецификацията, която може да предостави крайният край на източника.
Източникът на край отговаря със списък със спецификации, които могат да бъдат предоставени.
Краят на мивката избира напрежение и текуща двойка и изпраща заявка.
Адаптерът на крайния край приема заявката след вътрешно декодиране и преобразуване, регулира изхода на адаптера и постига стабилно напрежение и ток за зареждане.
Стратегията за зареждане на литиево-йонните батерии изисква специално внимание. Неправилните методи за зареждане ще съкратят живота на батерията и дори ще причинят проблеми с безопасността. Процесът на зареждане обикновено включва фаза на предварително зареждане и фаза на бързо зареждане:
Phase Prepre-заряд : Когато напрежението на батерията е под определен праг, токът за зареждане трябва да е много малък, така че батерията да може да приеме зареждане с висок ток и да освободи състоянието на защитата на батерията на батерията.
Fast-заряд фаза: Когато напрежението на батерията надвишава прага на предварително зареждане, зарядното устройство влиза в режим на постоянен ток (CC) и осигурява ток на батерията според предварително дефиниран постоянен ток, обикновено между 0. 5C и 1C. Когато напрежението на батерията достигне номиналното напрежение, зарядното устройство преминава към режим на постоянно напрежение (CV), а токът за зареждане постепенно намалява, за да се избегне презареждане.
Дизайнът на USB зарядно устройство трябва да вземе предвид много фактори, включително разходи, размер, тегло, време за зареждане и бюджет за мощност. След като USB устройство е включено в USB порт, устройството може да въведе напълно работещо състояние възможно най -бързо. В същото време разрешеното време за зареждане на батерията и бюджетът за захранване също са важни съображения по време на дизайна.
