補充:蘋果官網明確,ipad充電器可以給iphone充電,但是iphone充電器則沒有註明可用ipad
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引數,想當然地得出了這樣乙個錯誤的結論。想弄清楚為什麼ipad充電器可以為iphone充電,得先真正了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資料線接到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的低壓脈衝再經過乙個整流、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、穩壓電路只是起到乙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介面)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盡量混用,想出了乙個奇招:
仔細觀察一下usb介面,你會發現一共有四個窄金屬條,稱為四個引腳。這四個引腳分別連線5v電源、gnd地、d+資料線正訊號和d-資料線負訊號。一般相容usb介面的充電器,d+和d-兩個引腳是懸空的,任何裝置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-兩個資料引腳上增加了分壓電阻,使充電的裝置能夠在充電時從這兩條資料線上讀到兩個電壓。網路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裝置進行充電。
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的充電電流就能在乙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介面資料引腳上耍的小花招,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。
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