一、充电模块
刚才测试了这一款充电模块的输出电压电流特性。可以看到,这个模块可以输出不同的电压,其中包括有5V,9V,以及12V。那么如何才能够改变充电模块输出电压的大小呢?根据网络上的一些简单介绍。可以看到,通过设置 USB中数据线 D+、D-的不同电压组合,可以控制输出电压的大小。
当D+ ,D- 为 0.6V和0V,输出5V,实际上,当D+,D-空置的时候,模块缺省的情况下都是输出5V。当D+,D-分别为3.3V,0.6V ,充电模块输出9V。当D+,D-都是 0.6V的时候,输出12V。后面的20V的情况,在手边的充电模块中是没有的。那么,下面按照这个表格设置,测试一下充电器输出不同电压的情况。
二、引线定义
使用充电器原有的USB引线,将它的输出连接到面包板上进行实验。内部的引线包括有四个颜色的引线。很容易辨识,红色和黑色是电源和地线。绿色对应的是 USB的数据线正极。白色对应的是USB数据线的负极。
三、测量引线
将引线接入面包板,这样便于进行测量。先测量一下USB数据线与地线之间的电阻,将USB接口接入充电器,白色线对地之间的电阻大约为 536k欧姆,绿色线对地之间的电阻为549k欧姆。下面,给充电器接入220V交流电,测量USB 两个数据线上的电压 都是 2.725V。
四、电压切换
使用稳压源,将 3.3V 以及 0.6V 电压引至面包板。右侧的四芯接口为充电器 USB 输出。从右到左分别是 GND,VCC,D-,D+。左边是稳压源产生的3.3V以及0.6V。他们的地线是连接在一起的。下面通过杜邦线手工设置 D+,D-引线电压。
现在,将D+ 连接到3.3V,D-连接到0.6V,按道理来说,此时充电器应该输出9V才对。但实际上,充电器现在始终输出5V。这个现象让我感到迷惑。后来偶然的情况下,将 D- 连接到地线之后,再连接到0.6V,此时,充电器输出了9V。这出乎我的意料。同样,直接两D+ ,D-都连接到0.6V,按道理来说,此时充电器应该输出12V。但是充电器仍然输出5V。将D-连接一下地线,然后再连接到0.6V,充电器输出12V了。看来,充电器输出电压的改变,是需要按照一定顺序设置D+,D-的电位,才能够改变。
现在,充电器输出9V。将他的D-去除,发现充电器的输出保持9V不变。下面在测试一下12V的情况,先将D+连接到0.6V。D-先连接到地线,然后切换到0.6V,此时充电模块输出12V。如果将D- 从面包板上拔开,充电器的输出恢复到5V。这一点与输出9V的情况是不一样的。
※ 切换顺序 ※
本文测试了充电器输出不同电压的方式,需要设置充电器输出USB线中的数据线的不同电压。但是,只是设置电压还不行,还需要按照一定时序才能够改变输出的电压。总的规则是,先将D+ 设置为3.3V,或者 0.6V,然后将 D-先连接到0V,然后在连接到0.6V。此时输出才能够分别输出9V,或者12V。如果不按照这个顺序,输出的电压始终为 5V。
参考资料
[1] 教大家用几个元器件让手机充电头输出5V、9V、12V直流电: https://www.bilibili.com/video/BV1P541157Wc/?vd_source=018fb56143bdd99e9082b03b2d65a531
[2] USB 四芯颜色定义 - 搜索: https://cn.bing.com/search?q=USB+%E5%9B%9B%E8%8A%AF%E9%A2%9C%E8%89%B2%E5%AE%9A%E4%B9%89&form=QBLH&sp=-1&lq=0&pq=usb+%E5%9B%9B%E8%8A%AF%E9%A2%9C%E8%89%B2%E5%AE%9A%E4%B9%89&sc=6-10&qs=n&sk=&cvid=EC833638400948E4AB9E3B30291A7F3A