2012/12/02

糾竟iPad充電器能不能來拿充Android手機或iPhone呢?

現在的充電器大部份都使用microUSB做為接頭或是可換式USB接頭,但各家廠商使用的電流安培數都還是會有些不太一樣,就一直不太懂到底能不能混著用,雖然以前是電機出身的,但早就還給老師了...|||

不過我看到一篇在討論iPad的充電器到底能不能用在iPhone上,又再上網多看看,感覺應該是可以的,不過有些但書,而且我覺得最重要前提是,千萬千萬再千萬一定要使用穩定可靠的充電器呀...

以下文章轉自果殼網
流言: 最近流傳著這樣一條微博:「請不要用iPad的充電器為iPhone充電,雖然看起來他們長的一樣,兩者的充電電壓都是5V,iPhone的充電電流是 1A,而iPad卻是2.1A,根據P=UI可得iPhone充電器的功率為5W,而iPad為10.2W。這樣做的後果是既傷iPhone又傷iPad 充電器(過高電流有可能導致關鍵電容擊穿!)。」

真相: 相信同時擁有iPad和iPhone的果粉為數不少,看到這條微博後,是否會覺得心頭一緊?其實完全不用擔心。這條微博的原始作者並不真正懂得電子知識, 只是單純依據充電器的參數,想當然地得出了這樣一個錯誤的結論。想弄清楚為什麼iPad充電器可以為iPhone充電,得先真正瞭解充電器的工作原理。


充電過程是怎樣的?
充電器插頭一端插在220V交流電的插座上,另一端用蘋果專用的數據線接到iPhone/iPad上。220V交流電先通過整流電路變成高壓直流電,再經 過開關管變成高頻高壓脈衝,然後通過變壓器轉換為低壓(比如5V)脈衝。5V的低壓脈衝再經過一個整流、穩壓電路,變成5V穩定的直流電。在從220V交 流電變為5V直流電的整個過程中,變壓器、整流電路、穩壓電路只是起到一個改變電能形態的作用(從高壓交流電變為低壓直流電)。

在充電這件事情上,只有充電器可是一巴掌拍不響的。如果穩壓電路輸出5V的一端(USB接口)沒有接上iPad或者iPhone(術語稱為負載),就不會 有電流流過,也就不會消耗電能。接上負載之後,充電器才開始工作,流過充電器的電流大小取決於負載的狀態:只要在力所能及的範圍內,負載需要多大的電流, 充電器就提供多大的電流。如果負載需要的電流超過了充電器能夠提供的電流上限,那麼充電器就會一直輸出這個最大的電流。這是因為,充電器內部通常會設計保 護電路,一旦輸出電流過大,就會觸發保護機制,暫停電流輸出。不過,蘋果公司為了讓旗下的所有充電器和數碼產品能夠儘量混用,想出了一個奇招:

仔細觀察一下USB接口,你會發現一共有四個窄金屬條,稱為四個引腳。這四個引腳分別連接5V電源、GND地、D+數據線正信號和D-數據線負信號。一般 兼容USB接口的充電器,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,就會從5V和GND兩個引腳獲得電能。而蘋果的充電器則在D+和 D-兩個數據引腳上增加了分壓電阻,使充電的設備能夠在充電時從這兩條數據線上讀到兩個電壓。網絡上的創客經過實踐證明,iPhone或者iPod對應的 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iPad或者 iPhone接上充電器時,通過這兩個引腳上不同的電壓就可以區分當前使用的是哪種充電器,也就能對負載做出相應的調整,從而安全地充電。這種設計還可以 防止普通充電器對蘋果設備進行充電。


用iPad充電器給iPhone充電,實際會怎樣?
iPad和iPhone充電器的設計不同是有原因的。iPhone的電池容量較小,只需要1A的充電電流就能在一個合理的時間內完成充電。雖然更大的充電 電流能大幅縮短充電時間,但會帶來更大的發熱量,而高溫是鋰電池壽命縮短的頭號殺手,所以iPhone充電器的最大輸出電流被設計為1A。

iPad的充電器上標明了5V 2.1A,指的是iPad的充電器最大只能輸出2.1A的電流。當你用iPad的充電器給iPhone充電時,雖然iPad的充電器最大能夠提供2.1A 的電流,但由於iPhone只能接受1A的電流,iPad的充電器也只要遷就它。這就好比在4車道的公路上開車,遇到收費站的時候,只有1個收費亭開著, 那麼同時通過收費站的汽車最多也就只有1輛。

iPad的電池設計成充電電流為2.1A時充電時間最合適。如果用iPhone的充電器給iPad進行充電,由於iPhone的充電器最大只能提供1A的 電流輸出,整個充電的時間會是原來的2.1倍左右。由於蘋果在USB接口數據引腳上耍的小花招,iPad知道這是iPhone的充電器,也就不會「要求」 超過1A的充電電流,並不會使iPhone充電器過載而導致損壞。這也好比在公路上,雖然收費站裡有4個收費亭,但是由於修路的原因,實際通車的車道只有 1條,那麼同時通過這個收費站的汽車最多仍然只有1輛。

至於這條微博最後提到的,過高的電流可能導致關鍵電容擊穿,完全邏輯不通,也說明了微博作者缺乏電學物理知識。電容的最基本功能是「通交流,隔直流」。充 電器輸出的是直流電,而無論多大的直流電流,都是無法通過電容的,並不能導致電容「擊穿」。能夠擊穿電容的,是過高的直流電壓,也就是「擊穿電壓」。

結論:謠言粉碎。用iPad充電器為iPhone充電是完全可行的,對iPhone和充電器都不會有損傷。而iPhone充電器為iPad充電也可以,只不過所需的充電時間更長。


講到這,大概你就以為iPad的充電器可以拿來充Android手機吧,錯了!在找資料時發現,iPad充電器似忽會認主子(講這樣比較好懂點..),所以若拿來充iPhone以外的手機,他會當被當做是只有0.5A的充電源,對於原本可能是0.8A或1A的手機來說,這會變慢充,充電就會需要更長一點的時間了...,所以,說桌上還是至少擺一個iPad及一個其它手機專用的充電器了...Orz,不過是不是這樣,我還是會再測個幾次來看看嚕。

 我個人測試過後的心得,Android手機使用iPad的充電器充電,並不會慢多少,所以我自己就只有留一個充電頭嚕。

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