USB चार्जर के कार्य सिद्धांत में मुख्य रूप से USB-PD संचार प्रोटोकॉल और लिथियम-आयन बैटरी की चार्जिंग रणनीति शामिल है।
USB-PD संचार प्रोटोकॉल मोबाइल फोन और चार्जर की चार्जिंग प्रक्रिया को महसूस करने के लिए आधे-द्वैध संचार के लिए VBU पर AC-COUPLED FSK सिग्नल का उपयोग करता है। जब केबल जुड़ा होता है, तो पावर ट्रांसमिशन स्पेसिफिकेशन का चयन करने के लिए यूएसबी-पीडी प्रोटोकॉल का एसओपी संचार सीसी लाइन (टाइप-सी इंटरफ़ेस कम्युनिकेशन कॉन्फ़िगरेशन चैनल) पर किया जाता है। सिंक एंड पावर कॉन्फ़िगरेशन मापदंडों के लिए स्रोत अंत को पूछता है जो प्रदान किया जा सकता है (जैसे 5V, 9V, 12V, आदि)। संचार प्रक्रिया में शामिल हैं:
सिंक एंड एसओपी (शुरुआती सेगमेंट) को उस विनिर्देश जानकारी के लिए आवेदन करने के लिए शुरू करता है जो स्रोत अंत प्रदान कर सकता है।
स्रोत अंत विनिर्देशों की एक सूची के साथ जवाब देता है जो प्रदान किया जा सकता है।
सिंक एंड एक वोल्टेज और वर्तमान जोड़ी का चयन करता है और एक अनुरोध भेजता है।
स्रोत अंत एडाप्टर आंतरिक डिकोडिंग और रूपांतरण के बाद अनुरोध को स्वीकार करता है, एडाप्टर आउटपुट को समायोजित करता है, और एक स्थिर चार्जिंग वोल्टेज और वर्तमान प्राप्त करता है।
लिथियम-आयन बैटरी की चार्जिंग रणनीति के लिए विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है। गलत चार्जिंग तरीके बैटरी लाइफ को छोटा कर देंगे और यहां तक कि सुरक्षा समस्याओं का कारण बनेंगे। चार्जिंग प्रक्रिया में आमतौर पर एक पूर्व-चार्ज चरण और एक फास्ट-चार्ज चरण शामिल होता है:
PRE-चार्ज Phase: जब बैटरी वोल्टेज एक निश्चित सीमा से नीचे होता है, तो चार्जिंग करंट बहुत छोटा होना चाहिए, ताकि बैटरी उच्च-वर्तमान चार्जिंग को स्वीकार कर सके और बैटरी प्रोटेक्शन सर्किट के अंडरवोल्टेज प्रोटेक्शन स्टेट को छोड़ सके।
Fast- चार्ज चरण: जब बैटरी वोल्टेज पूर्व-चार्ज दहलीज से अधिक हो जाती है, तो चार्जर निरंतर वर्तमान (सीसी) मोड में प्रवेश करता है और पूर्व-परिभाषित निरंतर वर्तमान के अनुसार बैटरी को वर्तमान प्रदान करता है, आमतौर पर 0। 5C और 1C के बीच। जब बैटरी वोल्टेज रेटेड वोल्टेज तक पहुंचता है, तो चार्जर निरंतर वोल्टेज (सीवी) मोड पर स्विच करता है, और ओवरचार्जिंग से बचने के लिए चार्जिंग करंट धीरे -धीरे कम हो जाता है।
USB चार्जर के डिजाइन को लागत, आकार, वजन, चार्जिंग समय और बिजली बजट सहित कई कारकों पर विचार करने की आवश्यकता है। USB डिवाइस को USB पोर्ट में प्लग किए जाने के बाद, डिवाइस पूरी तरह से काम करने की स्थिति में जल्द से जल्द प्रवेश कर सकता है। इसी समय, अनुमत बैटरी चार्जिंग समय और बिजली बजट भी डिजाइन के दौरान महत्वपूर्ण विचार हैं।
