В iPhone 3GS управлением заряда аккумуляторной батареи заведует микросхема 338S0533-AE. Фото взято с сайта ifixit.com .

Фрагмент основной платы iPhone 4S. Оранжевым цветом обведен контроллер питания - микросхема с маркировкой 338S0973. Фото взято с сайта ifixit.com .

Ко всем вышеперечисленным особенностям можно еще добавить странное поведение вашего устройства при использовании неоригинальной зарядки. Например, ваш iPhone или iPad могут долго заряжаться, или, к примеру, продолжать разряжаться при выполнении каких-то «тяжелых» задач или программ будучи подключенным к сети.

А теперь, собственно, техническая часть. Сначала в Китае, а следом и в Европе, приняли стандарт зарядных устройств для портативной техники на базе USB. При этом не следует забывать, что по спецификациям порта USB 2.0, он может давать ток до 0.5 А. В то-же время, многие смартфоны и планшеты потребляют больше. Например, iPad может заряжаться током в 2.1 А, как-же так происходит? В стандартном разъеме USB 2.0 типа A находится 4 контакта, а именно «нулевой» контакт, контакт питания и два информационных - D+ и D-. Именно D+ и D- используются в современных устройствах для идентификации зарядного устройства, после чего контроллер питания гаджета переключится в режим «быстрой» или «медленной» зарядки. В общем случае, существует стандарт, который описывает взаимодействие устройств с USB шиной в целях зарядки, включая стандарт обмена данными с USB-портом компьютера, благодаря которому устройства «договариваются» о максимальном токе. Но вернемся к недорогим AC или автомобильным (DC) зарядным устройствам. В случае самых простых и недорогих (или просто старых), внутри источника питания разведены только питающие контакты. При этом заряжающееся устройство не может определить тип зарядного устройства, и, в целях безопасности, переходит в режим медленной зарядки. Возможно, вы наблюдали, что от автомобильной зарядки, купленной на рынке, телефон заряжается медленнее? Иногда при большом потреблении (например, при навигации с использованием онлайновых карт) случается, что батарея Android-смартфона разряжается, даже когда он включен в зарядное устройство:) Причина в том, что Android готов за 5 минут выжрать батарейку. Причина не в том, что зарядка «не может дать больше тока», а в том, что сам гаджет «больше не берет». А для того, чтобы телефон «взял больше», он должен быть уверен в том, что ему можно это сделать. Для этого в фирменных зарядных устройствах центральные контакты D- и D+ закорочены между собой. По сути, короткое замыкание контактов D- и D+ является сигналом телефону, что можно заряжаться током до 850 мА. Так делают почти все крупные производители, и, в результате, можно быть уверенным, что зарядка от HTC зарядит телефон Samsung или LG. И если у вас есть зарядное устройство или портативная батарея , от которой телефон заряжается медленно, и вы абсолютно уверенны, что схема устройства может дать ток до 850 мА с стабильным напряжением и без помех под нагрузкой, то можно аккуратно разобрать корпус и замкнуть центральные контакты.

Схемы идентификации зарядных устройств Apple и Sony. Источник DMAX14568EMAX/14568AE Datasheet.

Но не все пошли таким путем. Нашлись и те, кто решил изобрести и запантетовать велосипед сделать свой вариант. К таким производителям относятся Apple и Sony, которые остановились на своих проприетарных решениях. Схема, предложенная Apple, более сложная для телефона (фактически, на входе в телефоне должны стоять два компаратора, которые сравнивают напряжение на D+ и D- с некими опорными уровнями), но предусматривает разные варианты значений, и как следствие - хорошую совместимость между устройствами и зарядками. Так iPad (сетевое зарядное устройство которого рассчитано на зарядный ток до 2.1 А) может заряжаться от зарядного устройства для iPhone, которое расчитано на ток 1 А или даже 0.5 А. Перегрузки блока питания не будет - гаджет правильно идентифицирует устройство, к которому он подключен, и переключится на один из режимов медленного заряда. Следует понимать, что вследствие использования проприетарной схемы, устройства Apple могут неправильно заряжаться от USB блоков питания сторонних производителей (читай: дешевые китайские побрякушки, которыми наводнены подземные переходы и рынки столицы). Поэтому при покупке заряжающих устройств для iPhone, iPad или iPod необходимо обращать внимание на упаковку. А именно на соответствующий

Когда нет под рукой фирменного зарядного устройства, или оно сломалось, практически любой радиолюбитель и электронщик начнет собирать свое зарядное устройство, особенно если нет денег покупать фирменные зарядники именитых производителей, таких, например, как Apple.

Возможно, вы уже самостоятельно пытались собрать из всякого хлама зарядное устройство для своего iPhone, iPad или iPod. Но у вас постоянно вылезало сообщение типа «Зарядка с помощью данного аксессуара не поддерживается».

Но есть простое и надежное решение!

Это зарядное устройство можно встроить в любой работающий от батареек девайс типа фонарика или AM/FM радиоприемника. Это позволит взять его в поход или в любое место, где не будет доступа к сетевому напряжению.

Что нам потребуется?

В первую очередь возьмите пять резисторов одинакового номинала. И не важно, какого значения. Возьмите резисторы номиналом от 100 Ом до 5 КОм. Все должны работать. Главное, чтобы они были одинакового номинала.

Еще потребуется USB-разъем типа «мама», немного проводов и паяльные принадлежности.

Схема зарядного устройства для iPhone, iPad и iPod представлена на следующем изображении.

Соединяем все резисторы последовательно, как показано на схеме. Один конец резистивной цепочки соединяем с землей (GND) USB, а другой с питанием 5 В. Точку между вторым и третьим (считаем от точки GND) резисторами соединяем с D+ и D- разъема USB.

Теперь если вы подадите 5 В на USB, то ваше яблочное устройство распознает эту самоделку в качестве зарядника.

Также на схеме показан регулятор 7805 для случая, если ваш набор батареек выдает больше 5 В.

Следует не забывать отсоединять это самодельное зарядное устройство от батареек, когда не выполняется зарядка, поскольку через регулятор и резисторы все-таки протекают небольшие токи.

Также следует помнить, что при разряде батарей ниже определенного уровня вновь появится сообщение о неподдерживаемом зарядном устройстве.

Почти все, но можно сделать еще проще

Можно упростить конструкцию, заменив пять резисторов одним потенциометром. При этом оба конца этого переменного резистора соединяются с землей и питанием 5 В, а центральный вывод соединяется с D+ и D-. Потенциометр должен быть настроен на 2 В.

Вот и все! И здесь также нужно помнить, если используете источник питания 5 В, то можно соединяться напрямую, если выше 5 В, то необходимо использовать стабилизатор.

Устранение неполадок в популярных смартфонах iPhone может быть непростой задачей из-за их встроенных АКБ. А ведь они часто могут быть причиной проблемы. Чтобы определить и исправить это дело, был создан небольшой прибор, который может зарядить аккумулятор Айфона, также есть возможность для проверки состояния батареи, которое можно считать микроконтроллером или другим способом. Устройство состоит из 6 плат-разъемов батареи (для iPhone 4, 4С, 5, 5С/с, 6, 6+) и основной платы зарядки.

Схема тестера аккумуляторов Айфона

Иногда аккумуляторы показывают отсутствие напряжения при испытании с помощью обычного мультиметра. Вполне возможно, что LiPo клеток на самом деле полностью мертва, хотя обычно это означает, что батарея ушла в режим защиты. Это может быть вызвано различными причинами, в том числе повреждения контроллера или короткого замыкания. Данная система может заново активировать аккумулятор, который вошел в режим защиты, просто подключив его к основной плате зарядки.

Платы подключения к батарее

Зарядная плата

Цоколёвка разъёма

• VBAT: подключен напрямую к аккумулятору плюсовой вывод (и выход зарядки MCP73831)
• GND: масса
• 5V: вход разъема microUSB
• GAS: контакт защиты
• NTC: термистор батареи
• STAT: Можно использовать для чтения состояния зарядки микроконтроллером
• PROG: Может использоваться, чтобы установить зарядный ток или отключить зарядку

Прислал:

Виктор Панков прислал интересную ссылку на статью, в которой подробно описаны особенности распиновки USB разъёмов для корректной зарядки различных гаджетов, ведь, не секрет, что часто гаджеты отказываются заряжаться от простого USB порта накопителя или компьютера, либо ведут себя не так, как хотелось бы.

Большинство современных гаджетов (мобильных телефонов, смартфонов, плееров, электрокниг, планшетов и пр.) поддерживает зарядку через гнездо USB mini/micro. Тут может быть несколько вариантов подключения:

Устройство можно зарядить от ПК через стандартный дата-кабель. Обычно это шнур USB_AM-USB_BM_mini/micro. Если для заряда устройства требуется ток более 0,5 А (это максимум, на который способен USB 2.0), то время заряда может оказаться мучительно долгим, вплоть до бесконечности. Порт USB 3.0 (голубенький такой) выдаёт уже 0,9 А, но и этого кому-то может показаться мало.

Через тот же дата-кабель ваше устройство можно зарядить от родного зарядного устройства (сетевого или автомобильного), оборудованного 4-контактным гнездом USB-AF, как на компе. Конечно же, это уже не настоящий USB-порт. Гнездо зарядного устройства лишь выдаёт примерно 5 В между 1 и 4 контактами 4-контактного гнезда (плюс на контакте №1, минус на контакте №4). Ну, ещё между разными контактами гнезда могут быть установлены всяческие перемычки и резисторы. Зачем? Об этом колдовстве будет рассказано ниже.

Гаджет можно подключить к постороннему или самодельному зарядному устройству, дающему 5 вольт. И вот тут начинается самое интересное…

При попытке заряда от чужого зарядного устройства с выходом USB ваш гаджет может отказаться заряжаться под тем предлогом, что зарядное устройство ему якобы не подходит. Разгадка в том, что многие телефоны/смартфоны «смотрят» каким образом расключены провода Data+ и Data- , и если гаджету что-то не понравится, это ЗУ будет отвергнуто.

Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус - на 5-й (последний).

У Айфонов вообще какие-то оккультные требования к коммутации гнезда зарядного устройства: контакты Data+(2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 49,9 kΩ, а с контактом +5V через резисторы 75 kΩ.

Motorola «требует» резистор 200 кОм межну 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы.

Для заряда Samsung Galaxy в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

Для более полного и «гуманного» заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

Аппарат E-ten («Енот») не интересуется состоянием этих контактов, и поддержит даже простое зарядное устройство. Но у него есть интересное требование к зарядному кабелю - «Енот» заряжается только если в штекере mini-USB закорочены контакты 4 и 5.

Если нет желания возиться с паяльником, можно купить кабель USB-OTG - у него в штекере mini-USB контакты 4 и 5 уже замкнуты. Но тогда ещё потребуется переходник USB AM-AM, то есть, «папа»-«папа».

Претендующее на универсальность автомобильное зарядное устройство «Ginzzu GR-4415U» и его аналоги оборудованы двумя выходными гнёздами: «HTC/Samsung» и «Apple» или «iPhone». Распиновка этих гнёзд приведена ниже.

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через дата-кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм:

Итак, если вы хотите переделать обычное ЗУ в USB-зарядку для телефона:

Удостоверьтесь, что устройство выдаёт около 5 вольт постоянного напряжения

Узнайте, способно ли это ЗУ дать ток не менее 500 мА

Внесите необходимые изменения в коммутацию гнезда USB-AF или штекера USB-mini/micro

Внутренний мир непростого аксессуара.

Настоящий бич для владельцев iOS-устройств - Lightning-кабели. Их много, они разные, но выбрать можно далеко не все.

Разберемся в устройстве этого, с виду простого, аксессуара с целым арсеналом секретов.

В рабстве Lightning

Apple никогда не стеснялась в одностороннем порядке придумывать стандарты и пересаживать на них своих пользователей.

Пока производители мобильных устройств прошлой десятилетки уверенно сидели на типе зарядных гнезд DC с самым разным диаметром штекеров, для своих плееров iPod Apple выбрала интерфейс FireWire .

Плавный переход тысяч брендов, выпускающих смартфоны на miniUSB, Apple встретила уникальным 30-пиновым портом в первом iPhone.

Сейчас «единым стандартом» в мире мобильных гаджетов остается разъем microUSB с перспективой замены на USB Type-C . Тем временем на iOS-устройствах прописался Lightning , и при этом надолго.

Найти кабель для подзарядки «обычного смартфона» очень легко. А вот Lightning – не очень. Поэтому среди владельцев Apple-техники принято брать его с собой.

Нишу «запасных», расходных, дорожных кабелей для iPhone и iPad оперативно закрыли китайцы . Вот только одно «но»: подделать их не так просто.

Что внутри Lightning и почему оригинал - это дорого

Понять, почему Apple остается компанией, стоимость аксессуаров которой иногда кажется неоправданно высокой, можно лишь после технической процедуры вскрытия.

Примечание: мы ровно дышим к компании Samsung. Просто сравнение южнокорейского и американского производителя.

Перед нами два оригинальных аксессуара к смартфонам компаний, которые уже несколько лет являются главными конкурентами на рынке мобильных устройств. Стоимость кабеля от Samsung - в районе 500 рублей . Оригинальный Lightning-кабель для iOS-устройств обойдется в 1590 рублей , в 3 раза дороже.

Достанем скальпель и попробуем разобраться, в чём причина такой разницы в цене. Сразу скажу, что пластик Samsung режется очень легко. А клипсу в Lightning взять «голыми руками» не так просто – предусмотрена мощная защита от проникновения.

Добираемся до внутренностей и наблюдаем.

Лучший вариант платы, который вы можете встретить в microUSB, выглядит так:

В худшем случае (и это будет действительно оригинальный кабель, но от другого производителя) не увидите даже выпрямителя напряжения. Просто четыре разноцветных провода с экранированием-оплеткой (на которой тоже нередко экономят).

После мучений по разборке оригинального Lightning-шнурка нас встречает вот такой «внутренний мир»:

И более крупный снимок миниатюрной платы:

Внутри Lightning спрятан полноценный микрокомпьютер , который не только анализирует весь процесс подзарядки iOS-устройства, но и облегчает эксплуатацию аксессуара пользователем.

И если до сегодняшнего дня вы с недоумением смотрели на стоимость оригинального кабеля Lightning – теперь вы знаете, что дело в компонентах и качестве.

Что происходит внутри Lightning и как он работает

Под защитной металлической крышкой штекера Lightning установлена приведенная выше схема. Разумеется, сейчас мы говорим об оригинале, а проблему китайского ширпотреба затронем немного ниже.

На плате установлены четыре чипа и несколько вспомогательных вычислительных устройств, отвечающих за передачу данных на компьютер и использование кабеля для Data-соединения. После подключения iPhone к зарядному устройству, внутри этой схемы оживают любопытные процессы.

Внутренний мир одного из чипов

Два из представленных чипа очень просты по своей конструкции и состоят всего из нескольких транзисторов, задача которых преобразовывать поступающий сигнал электрического тока в состояние, максимально адаптированное для установленного в смартфоне аккумулятора.

Еще один чип с маркировкой NXP NX20P3 обеспечивает контроль над уровнем текущего состояния батареи, вычисляя накопленный полезный объем заряда.

Установленный в кабель микропроцессор помогает определять и то, какой стороной вы вставляете кабель в разъем устройства.

Стандартная распайка Lightning-кабеля выглядит следующим образом:

И именно тут срабатывает магия Apple. Вам не нужно думать, каким концом устанавливать штекер. За это отвечает и вышеуказанный микропроцессор, и асимметричное размещение контактов.

Т.е. пока вы вставляете шнур, начинка автоматически определяет на какие контакты подавать напряжение.

Всем этим технологиям сопутствуют десятки патентов, которые принадлежат Apple. Но китайской изобретательности нет предела: кабели подделываются с разной точностью и уровнем качества, до соблюдения закона им дела нет.

Поэтому в Apple предусмотрели защиту своих аксессуаров и разработали собственный стандарт сертификации MFI (Made for iPhone/iPad/iPod), а ограничить подключение низкопробных кабелей Lightning решили еще одним, четвертым чипом, установленном на той же миниатюрной плате оригинального шнура .

Американский Firewall против китайских Lightning-подделок

Ненавистный сторонними производителями аксессуаров чип с номером BQ2025 . Его без преувеличения можно назвать «пропуском» к недрам гнезда Lightning в iPhone.

Если на неоригинальном кабеле такого чипа нет, iOS-устройство показывает следующее окно:

На этом «недошнурок» можно фактически выбрасывать: он не будет адекватно (или вообще) заряжать девайс, не позволит синхронизировать данные.

Важно: почему появляется сообщение «данный аксессуар или кабель не сертифицирован»?

На чипе BQ2025 есть специальный выделенный цифровой блок постоянной памяти , для изготовления которого используются полупроводники. Его имя - EEPROM . Особенность EEPROM заключается в возможности многократной перезаписи информации (вплоть до миллиона раз).

Объем памяти блока EPROM составляет порядка 64 – 128 бит, но этого вполне достаточно, чтобы туда сохранился уникальный ключ каждого существующего в мире аксессуара для iOS-экосистемы.

В этот блок записывается ключ, позволяющий идентифицировать «оригинальность» – соответствие стандартам Apple и подтверждение наличия официальной сертификации MFI. При подключении ключ на аксессуаре сопоставляется с базой значений на iOS-устройстве. Если такового не найдено, выскакивает сообщение об ошибке и невозможности работы.

Производители поддельных кабелей частично смогли обойти защиту. В качестве альтернативы EEPROM, кустарные фирмы используют эмулятор , в основе которого лежит микроконтроллер 8051 . Он обходит защиту Apple, но не является долговечным, отчего кабель резко перестаёт работать с iOS.

Один из 10 вариантов китайского творчества

Любая другая компания стала бы заложником собственной технологии. Подумайте сами. С одной стороны, Apple может в любой момент начать выпуск смартфонов, к которым будут подходить только оригинальные кабели. С другой, на рынке аксессуаров наступит настоящий хаос, а уже приобретенные пользователями оригинальные Lightning станут несовместимыми с новым поколением устройств.

Поэтому хорошо, что Apple делает все порционно . Область EEPROM памяти легко перезаписывается во время очередного обновления iOS посредством приложения iTunes. И очень часто, именно после перепрошивки , китайский Lightning отказывается работать.

Прибавьте к этому DRM-защиту мультимедиа файлов, которую так поддерживает компания, и можете забыть о совместимости несертифицированных аксессуаров для вывода изображения и ретрансляции музыки через порт Lightning.

Еще одна проблема, которая мешает начать производство аксессуаров любому желающему - недоступность и дороговизна схем. Помните описанный выше чип NXP NX20P3 ? Цена его схемы на черном рынке составляет 2500 долларов!

И для старта производства одной схемы будет явно недостаточно.

Чем опасен поддельный Lightning

Apple задумала систему ключей не просто так. Помимо дохода, подумали и о своей репутации.

Вы часто слышали о взрывающихся смартфонах, лопающихся экранах, потекших аккумуляторах и ударах током при подключении зарядки в среде Android-устройств? Таких случаев масса, на них даже не обращают внимание. Таких ситуаций у Apple-техники – единицы, и каждая вызывает шквал внимания:

Главный вопрос в том, какой аксессуар использовали пострадавшие. В обоих случаях - неоригинальный . Понимаете теперь, почему это так важно?

Где и кто, полагаю, понятно без слов

Нужно смотреть в корень проблемы. Перед покупкой низкокачественного шнурка на китайском сайте подумайте о последствиях. Использование неоригинального Lightning-кабеля может вызвать :

• Он быстро приходит в негодность. Трескается оплетка, появляется люфт штекера.
• Полная потеря совместимости после обновления, описанная выше. Результат - деньги на ветер.
• Хорошо, если iPhone просто не включится. В худшем случае он может загореться или взорваться от перегрева. И, не дай Бог, во время разговора при подключении к сети.
• Срок жизни оригинального кабеля в разы дольше подделки. Экономия? Так только кажется, со временем стоимость поддержки «экосистемы» китайских кабелей превышает таковую у оригинальных.

Короче говоря, оригинал того стоит. И даже если кабель конкретно от Apple по каким-то причинам брать не хочется, всегда можно найти сертифицированную, качественную альтернативу. Иногда даже с интересной «фишкой».