谁能想到手机工业会影响环境？当你在考虑怎么削减生态污染时，想到的或许是改动轿车规划，或运用绿色动力，底子不会是手机。可是，咱们的确看到手机充电器对环境造成了很大的影响。手机职业现已开端运用通用充电处理方案(UCS)来处理这个问题，UCS将改动手机制造商规划手机的方法。本文将对完成安全充电接口需求考虑的要素加以分析。
一个手机用户一年会产生约17公斤的二氧化碳，相当于轿车行进111公里。这个数字不是很大，在维护环境方面好像不是优先考虑的目标。可是，假如换一个视点看，你会发现，上一年全球手机出货量达12亿部，每一部手机都有自己专用的充电器。在这12亿部手机中，估量有5亿部是代替性手机。拿到一部新手机一般都会让人兴奋不已，但人们对替换充电器显着没有任何爱好。当你认识到手机更新换代的周期平均是18个月，而大多数手机都有专用充电器(包含同一个牌子的手机)，那么对家里冒出3到4个没用的手机充电器就不会感到奇怪了。事实上，曾经的充电器适用于新手机的概率只需10%左右。
这也是咱们开端看到政府和安排以及手机工业中的著名企业建立专门安排来削减这种糟蹋的原因了。
我国信产部在2006年12月公布了一份新的规范，即YD/T1591-2006，旨在规范化墙式充电器和衔接电缆。在我国市场上发布的每部新手机都有必要经过认证以契合这一规范要求。
2009年2月在巴塞罗纳举办的最近一次移动国际大会上取得了别的一项重大进展，即GSMA(包含5家全球最大的手机制造商)和17家手机运营商一致同意在2012年前供给运用微型USB衔接器的通用充电处理方案(UCS)。
这一举动将有望消除高达51,000吨无用的手机充电器。假定手机充电器的生产量每年会削减两成，那么这个工业每年有望削减1,300～22,00万吨的温室效应气体。
除了对生态有显着影响外，当你周末与家人一同出去休假时你就不再需求带着两三个充电器了，你完全能够找某个人借一个充电器给你的手机充电。
规范化
可是，为了使UCS取得成功，对手机制造商的第一个要求是其对经过USB对电池充电的规范表明附和。于2007年8月8日公布的电池充电规范1.0版别，规则了便携式设备从USB专用充电器获取电流的约束和检测机制。我国通讯规范YD/T1591-2006对在我国发布的手机也提出了相同的要求。
手机需求检测并判别刺进的是一个USB充电器仍是另一个进行数据交换的终端(如核算机、其他手机等)。为了做到这一点，D+和D-在USB充电器内被短路(经过一个有必要小于200Ω的电阻RDCHGR_DAT)。假如有个设备经过USB端口衔接到手机，D+线将被驱动到VDAT_SRC电压，吸收电流为IDAT_SRC。假如在D-线上检测到一个特定电压(取决于RDCHGR_DAT和IDAT_SRC)，即意味着手机连到了USB充电器。
上述电池充电规范规则充电器最大输出电流有必要是1.5A，充电器最大输出电压有必要是5.25V。我国的YD/T1591-2006规则充电器最大输出电流为1.8A。
首要应战在于维护
可是，首要应战还不是现在已有完善规则的电池充电规范，而是USB充电器的质量。事实上，一部贵重的智能手机或许被衔接到一个质量很差的USB充电器，比方没有充电监督、没有维护、噪声很大等等。假如手机被外部充电器弄坏用户是不能接受的，并且能够必定的是，假如某个品牌的手机很简单因充电而损坏，那么这个手机牌子给人的形象会大打折扣。
因而，因为手机制造商再无法控制墙式充电器的质量，因而他们需求将维护电路直接安装在终端内部。维护手机要比维护充电器更具应战性，原因有两个：
因为现已集成了数百项功用，手机的PCB尺度大大削减。维护装置的厚度有必要适宜超薄手机(一共才7mm厚)或翻盖手机。 维护装置不能影响手机自身的功能，因而漏电流有必要十分低。
为了挑选适宜的维护器材，手机规划师有必要对衔接到USB端口的内部充电电路进行风险评价。
第一个人们熟知的风险是静电放电(ESD)。ESD或许在任何时刻产生，不管手机是否在充电。用户只需触摸USB衔接器，就或许向USB电路引进高达30kV的ESD浪涌电压。许多规划师现已知道，USB端口有必要用能够接受至少IEC61000-4-2规范中4级浪涌电压(8kV触摸放电)的器材进行维护，关于他们来说，这并不是新的风险。市场上很多的瞬态电压抑制器(TVS)二极管足以用来减轻这个风险。
可是，假如咱们以为不能依赖于USB充电器的质量，那么第二个风险随之而来：手机被直接连到室内的输电线，因而很简单遭到这些输电线上呈现的任何浪涌电压的侵袭。这是规划师需求考虑的新的要素。在室内输电线上呈现的首要搅扰源有：
因为工业事情(邻近的车间，工厂等)或外部中高压电源线上的动作(电源分配网络中的开关等)引起的浪涌电压。 因为闪电引起的浪涌电压。最风险的是常常产生的闪电浪涌。因为闪电在输电线上引起的浪涌电压不只是在很少产生的房子直接遭受雷击时才会感应到。事实上，每次闪电击中电源线或只是击中电源线邻近的大地时，都会在(埋葬的)地线上产生增压。这个波(电压和电流)会经过电源线快速传达，并穿过中心电站中的各个维护设备，乃至家庭的分电箱。然后，一个残留的浪涌电压会直接传送到插着手机的电源插座上。
这个残留浪涌电压被表征为与雷击波形相关的尖峰di/dt。很多试验和丈量现已将这样的浪涌电流模型化为下面的波形，在IEC61000-4-5中被界说为8/20μs脉冲。
在电流峰值的10%和90%之间的电流上升时刻被规则为8μs，电流在20μs今后有必要减小到峰值的一半。
对规划运用低电压和低电流作业的电子设备来说这种过电流的确十分风险。一个好的维护装置有必要能够经过地(GND)吸收掉这个过电流，并坚持一个低的箝位电压，然后维护充电电路不受损坏。
这种浪涌电压比ESD浪涌愈加强壮，对规划师来说是一个更艰巨的应战。
在法国(55万平方公里)，每年有100万次雷击击中大地!因而这种现象并不是意外。即便雷电击中房子的概率很小，但一年内击中房子周围几公里内的一棵树或地上的概率挨近100%。
家用电器不太简单遭受这些浪涌的损害，但电子设备却很简单。核算机、电视机等家电在规划时就考虑到了要刺进输电线，因而都有完善的维护。其他便携式设备则选用带有适宜维护装置的专用充电器，或经过可拆装电池供电。可是，假如一个通用充电器出于本钱原因不能有用避免这种浪涌电压，那么手机就很简单在充电时受损。
因为工业事情或中高压电源线上的开关动作而引起的浪涌电压，也能够模型化为8/20μs波形，但峰值电流会低一些。它们产生的概率也是很高的。
第二个应战是维护器材上的功耗。能够维护设备免受8/20μs之类浪涌电压损伤的TVS二极管处处都有，但它们的漏电流或许高达20μA。经过一个很简单的核算能够发现，关于一个具有1,000mAh的电池和400小时待机时刻的手机来说，在偏置线上添加这样一个器材将使待机时刻缩短大约1%!
