充電(dian)器插(cha)頭一端插(cha)在220V交(jiao)流電的插座上(shang),另一端用蘋果專用的數據線接到iPhone/iPad上。220V交流電先通(tong)過(guo)整流電路變(bian)成高(gao)壓直流電,再經過(guo)開(kai)關管變(bian)成高(gao)頻(pin)高(gao)壓脈沖,然后通(tong)過(guo)變(bian)壓器轉換為(wei)低壓(比如5V)脈沖。5V的低壓脈沖再經(jing)過一個(ge)整流、穩壓電路(lu),變成5V穩定(ding)的(de)直流電(dian)。在從220V交流電變為5V直(zhi)流(liu)電(dian)的整個(ge)過程中,變(bian)壓器、整流(liu)電(dian)路、穩(wen)壓電(dian)路只是起到一個(ge)改(gai)變(bian)電(dian)能形(xing)態的作用(從高壓交(jiao)流(liu)電(dian)變(bian)為低壓直(zhi)流(liu)電(dian))。
在充電(dian)這件事情上,只(zhi)有(you)充電(dian)器可是一巴掌(zhang)拍不響的(de)。如果穩壓電(dian)路輸出5V的一端(duan)(USB接口)沒有接上(shang)iPad或者iPhone(術語(yu)稱(cheng)為負載(zai)),就(jiu)(jiu)不(bu)(bu)會有電流(liu)流(liu)過,也就(jiu)(jiu)不(bu)(bu)會消耗電能。接(jie)上負載(zai)之后,充電器(qi)才開始工作,流(liu)過充電器(qi)的(de)電流(liu)大小取決于(yu)負載(zai)的(de)狀態:只要在力所(suo)能及的(de)范圍(wei)內,負載(zai)(也就(jiu)(jiu)是iPad或者iPhone)需要(yao)多大(da)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu),充電(dian)(dian)器(qi)(qi)就(jiu)提供(gong)多大(da)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。如果負載需要(yao)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)超過(guo)了充電(dian)(dian)器(qi)(qi)能夠(gou)提供(gong)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)上限,那么充電(dian)(dian)器(qi)(qi)就(jiu)會(hui)一直輸出(chu)這(zhe)個最(zui)大(da)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。這(zhe)是(shi)因(yin)為,充電(dian)(dian)器(qi)(qi)內部通常會(hui)設計(ji)保護(hu)電(dian)(dian)路(lu),一旦輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)過(guo)大(da),就(jiu)會(hui)觸(chu)發保護(hu)機制,暫停電(dian)(dian)流(liu)(liu)輸出(chu)。
不過,蘋果(guo)公司為了(le)讓旗下(xia)的所有(you)充(chong)電器(qi)和數碼(ma)產品能夠盡量混用,想出了(le)一(yi)個奇招(zhao):仔細觀(guan)察(cha)一(yi)下(xia)USB接(jie)口,你(ni)會(hui)發(fa)現一共有四(si)個(ge)窄金屬條,稱為四(si)個(ge)引腳。這四(si)個(ge)引腳分(fen)別連接(jie)5V電源、GND地、D+數據線正信號(hao)和(he)D-數據線(xian)負信號。
一(yi)般兼容USB接口的充(chong)電器,D+和D-兩個引腳是懸空的,任何設備只要插上這樣的充電器,就(jiu)會(hui)從5V和GND兩個(ge)引(yin)腳(jiao)獲得(de)電(dian)能。而蘋果的充電(dian)器則(ze)在D+和(he)D-兩個數據引腳上增加(jia)了分壓電阻,使充電的設(she)備(bei)能夠在(zai)充電時(shi)從這兩條(tiao)數據線上讀到兩個電壓。
網(wang)絡上的創客經過實(shi)踐(jian)證明,iPhone或者iPod對應的(de)5V1A充電器(qi),D+上的電(dian)壓是2V,D-也是2V;而iPad使用的5V2.1A的(de)充(chong)電器,D+電壓2.7V,D-電(dian)壓2V。當iPad或(huo)者iPhone接上(shang)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)器時(shi),通過這兩(liang)個引腳(jiao)上(shang)不同的電(dian)(dian)(dian)壓就可以區分當前使用的是哪種充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)器,也就能對負載做出相應的調整,從而安全地充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)。