为什么这些 USB 数据线连接到上拉电阻?

电器工程 USB 充电器
2022-01-18 17:22:20

我最近买了一个汽车打火机到 USB 适配器,我打算用它来给我的手机充电。不幸的是,手机无法充电(我知道手机可以通过 USB 端口充电),所以我打开它看看可能是什么原因。充电器本身非常简单。它有一个整流器、MC34063A 稳压器和所需的组件、一个 LED 和电阻器以及 USB 端口。

我特别感兴趣的是 USB 端口本身。如果我没记错的话,对于 USB 充电器,数据线之间应该有一个 220Ω 的电阻,以向设备发出主机是充电器的信号。

就我而言,有这个电路:

电路

我使用黑色矩形来标记连接点。

因此,如果我没看错的话,D- 和 D+ 线通过上拉电阻连接到 Vcc。

我正在考虑移除这些电阻并在数据线之间放置一个 220Ω 电阻。

我的问题是:

  1. 为什么要通过这个复杂的电阻系统将数据线连接到 Vcc,有什么明显的原因吗?
  2. 有什么理由我不应该移除这些电阻,而只在数据线之间放置一个 220Ω 电阻?
2个回答

电阻并不复杂,它是一个简单的分压器这意味着获取 Vcc 和 GND 之间的电压差,并将其划分为 D+ 和 D- 线的某个特定电压。Thomas O 说这是为了支持 Apple 产品是正确的,但还有一些其他设备使用类似的、有时略有冲突的设置来确定设备是否为充电器。

从本质上讲,这是一种避免将 USB 枚举器放入充电设备的技巧。枚举器用于使设备充当主机。它在主机和设备之间协商电流要求和功能以确保兼容性,宣布设备与主机的成功连接等。严格的 USB 规范规定设备应以非常低的电流连接 - 足以为其自己的逻辑供电 -并协商更多电流。

这对于一个简单的充电器来说是多余的,因为不需要关心真实的数据或通信。一些业内人士决定进行一些“哑”设置,以允许设备检测与简单充电器的连接,确定可以安全汲取的电流并在没有指令的情况下自行做出反应。

有几个地方可以找到指定的电压,例如 100mA、250mA、500mA 或 1000mA 能力。如果您决定修改您的充电器,请确保您确切知道安全输出电流是多少,并且您没有宣传超出您所能提供的功能。这可能会导致您的充电器以意想不到的方式出现故障,并可能损坏您连接的设备。或者它可能只是熔化塑料并释放出可怕的烟雾。

如果我没有感到困惑,iPhone 和其他 i-Devices 需要这个电阻系统以不同的电流水平充电否则会弹出错误信息。如果您没有 iPhone,您可以非常安全地移除这些并更换它们。

苹果不再像充电接口那样“松懈”,而是开始对官方充电器非常挑剔。我们仍然怀疑每个充电器内部是否有一个枚举芯片 - 太昂贵和复杂。所以这些数据线上肯定有其他事情发生。是时候牺牲一个官方的 Apple iPhone 3Gs 充电器了!

将其拆开,拆焊4个数据线电阻并在我们的万用表上测量它们,我们发现如下原理图所示: 在此处输入图像描述