摘要：本文介绍了新版“YD/T 1591移动通信终端电源适配器及充电/数据接口技术要求和测试方法”标准的技术要点，并就新标准对未来技术研究、企业科技研发、充电器生产销售所带来的影响，进行了理性分析与预测。 关键词：电源适配器接口终端
一、引言
YD/T 1591-2006标准实施三年来，符合该标准的产品大量投入市场，目前已有超过5000种手机采用了该标准，得到了我国用户的广泛赞誉，同时也得到了国际范围的赞赏和跟进，GSMA、OMTP、欧盟、美国CTIA、ITU等组织纷纷跟进推动手机充电接口的标准化，这一切都有力证明了该项标准及其修订的重要性和正确性。同时我们也进行了大量的试验，积累了很多的经验。在此基础上，结合实际并展望今后产品的发展趋势，我们对YD/T 1591-2006《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》标准适时进行了修订。新版标准无论在方案解决，还是技术指标都比第一版更完善，对产业发展起到了推动作用。本文将就新版YD/T 1591的技术指标和要点进行解析。 二、通用充电器总体解决方案
2006版标准中，通用充电器采用了三段式结构，即充电器侧采用USB A系列接口，手机侧的接口由厂家自行设计。近年来，随着技术的发展，我们根据调研发现接口形式已没有以前样式多，所以在新版YD/T 1591中手机侧我们仅确定了三种接口形式。根据这几年的经验积累，我们发现三段式的充电方案反响很好，应用广泛、方便实用、节约环保，是一种具有发展前景的连接方式。
此方案的推出实现了使用者用一个充电器可为不同的手机充电；使用者还可只携带一个线缆在多种场合为他的手机充电，实现了多样的充电形式：包括带有USB A接口的电脑或其它数据设备、汽车上、机场的充电加油站以及不同国家的充电器。正因为此方案的推出，现在已有厂家开始研发墙插的充电器，即做成像家里电源插座一样的面板，在家装时安装在墙上，将来我们的家里不会再出现充电器，只需使用一根线缆就可在家为手机或其它小型家用设备充电了。另外，此方案还实现一线多用，线缆不仅具有充电功能，除圆柱型接口外还可作为数据线使用。
所以在新版方案中继续沿用三段式结构，即电源适配器、线缆、终端。电源适配器将交流电源转变成直流电源，通过USB A型插座输出。线缆一端是与电源适配器的USB A型插座相配合的USB A型插头，另一端是与终端的电源插座相配合的插头，可选择Micro-USB B型、Mini-USB B 型和圆柱型插头之一。终端的电源插座应是Micro-USB B/AB型、Mini-USB B/Mini10pin 和圆柱型插座之一。除充电以外，Micro-USB B/AB型或Mini-USB B/Mini10pin也可做终端的数据传输接口。具体结构见图1。
图1 终端接口结构示意图
三、接口形式解析
充电器侧采用USB A接口不但可实现多种充电形式，还可实现一线多用。新版YD/T 1591标准中，终端侧为何采用三种接口？首先明确终端的这三种接口为Micro-USB B/AB型、Mini-USB B/Mini10pin 和圆柱型。
采用Micro-USB是因为其体积小，寿命长，数据/充电功能兼有，且GSMA、OMTP 等国际组织都推荐此接口，是未来发展的方向。
采用Mini-USB是因为在目前市场上其占有率最高，目前中国有21%的手机都选用此接口，另外它也具备数据/充电兼有功能，为未来向Micro-USB发展奠定了基础。笔者认为，多久的将来，广大用户都会选择Micro-USB，所以此接口只是过渡。
采用圆柱型，即2mm接口，其成本低、体积小、重量轻，对一些低端的不具有数据功能的手机提供了一种充电方式。另外它还扩大了充电器的充电范围和充电线缆的应用，可对蓝牙耳机、剃须刀、电牙刷、MP3、MP4等小型电器充电和供电。它也扩大了新版YD/T 1591标准的使用范围，使得该标准不仅适用于手机，一些便携式或家用小型电子设备的供电或充电也可以参照使用。
四、技术参数分析
新版YD/T 1591标准与2006版D/T 1591标准相比，主要技术有以下不同之处。
z充电器的输出电流
移动充电器YD/T 1591-2006标准规定了充电器的额定输出电流为300-1800mA，随着技术的发展和手机电池容量的增加，输出小电流的充电器在市面上基本已被淘汰，所以新版YD/T 1591标准将电流的下限提高到500mA。同时，由于锂电池的局限性，电池的容量也很难突破，所以从安全和与电池适配的角度考虑，新版YD/T 1591标准将输出电流上限降为1500mA。此值也与USB-IF发布的电池充电规范相一致。另外，在新版YD/T 1591标准中，充电器的输出电压电流特性也参照了USB-IF的电池充电规范。
z充电器的短路电流
YD/T 1591-2006标准规定了充电器的短路电流应小于950mA，但由于每款充
电器的输出电流不同，如果统一规定一个值可能有些不太合理，所以新版YD/T
1591标准经过大量试验后，将短路电流改为小于额定输出电流的1.5倍，且不大于1500mA。
z充电器的无负载功耗
用户在使用时很多人为了方便不论是否给手机充电都会把充电器一直插在电源上，可见该要求是非常重要的。所以结合全球的节能理念和本标准制定的初衷，新版YD/T 1591标准将2006版YD/T 1591标
准中规定无负载功耗应小于300mW 降到了150mW。此值是能源之星的四星要求，并且国际上OMTP也推荐该值。根据调研，目前我国充电器厂家也有能力达到该要求。
z充电器的平均效率
此条款也是从节能、提高效率的角度考虑。YD/T 1591-2006标准中只简单的定义了平均效率大于50%，但随着产业发展此值过于偏低，而且对于输出功率不同的充电器其要求也应该不同。所以结合国际上的能源标准，新版YD/T 1591标准采用了美国能源之星五星要求，最终平均效率的要求定为当额定输出电流小于550mA时，其平均效率不小于0.0626*Ln(Pno)+0.622，当额定输出电流不小于550mA时，其平均效率不小于0.0750*Ln(Pno)+0.561。
z充电器的接触电流
这一条款，是从安全的角度考虑，要求从交流电源通过电源适配器到达输出端口的接触电流小于0.25mA即可。此要求也符合IEC 60950-1的安全要求，但没有考虑到用户感受。新版YD/T 1591标准提出用户感受也很重要，如接触电流过大（在原限制情况下虽然对人身体没有损害），但有些敏感的使用者也会在一边为手机充电一边打电话的时候，手机贴在面部会有麻酥酥的感觉（类似剃须刀的感觉）。所以为了使用户有更好的感受，此次修订把该值定在20uA，比原来提高了12.5倍，根据调研目前技术实现没有问题。
z环保材料
YD/T 1591标准制定的初衷是为了节约、环保，现在国际上也很重视环保材料的应用，所以在新版YD/T 1591标准特别结合国际要求定义了充电线缆和充电器外壳的材料。
z识别标识
翠鸟靶机
为了推广通用充电器，让使用者更好的辨别哪些是通用的充电器哪些是老式充电器，此次修订时，新版YD/T 1591标准特别推出一个标识，希望制造商可以在新的通用充电器显著位置标明，让使用者一目了然。
z接口的插拔寿命
经过三年的实践表明，采用三段式USB-A接口方案，对USB-A接口的插拔力及寿命要求很高，2006版YD/T 1591标准制定时只参照了USB 2.0规范中的值，但把该接口用做通用充电器的接口在使用频率上可能超过一般USB设备，所以此次修订特别将该值提高到了3000个周期，比原来增加了一倍。平面音响
z终端侧的要求
通用充电器方案不仅只是对充电器的要求，除了充电，还要求终端与充电器之间的适配性，充电安全
性等。2006版YD/T 1591标准在此方面虽然做了充分的要求，但为了实现更好的通用性，新版YD/T 1591标准再次完善了相应的内容。1）采用标准电源适配器充电时的要求
这一要求没有太大改变，只明确了充电时手机的温升为55℃。
2）采用非标准电源适配器充电时的要求
这里的非标准充电主要指的是用计算机以及其他数据设备的USB-A接口为手
机充电的情况。这就要求符合USB2.0规范中的要求，2006版YD/T 1591标准中只简单的规定限流500mA以下，但经过仔细研究USB2.0规范规范发现USB所能提供的电流不仅限于500mA，它还规定了很多种情况，在不同情况所能提供的电流也不同。所以新版YD/T 1591标准对该条的要求更规范化。
3）数据接口传输要求
因为充电器采用USB-A接口，手机侧可采用Micro-USB B/AB型、Mini-USB B /Mini10pin型接口，使用一个线缆即可充电又可传输数据。所以此次专门对USB接口传输数据的手机提出明确要求，应满足USB2.0规范中的传输协议。
异常条件下的充电要求
自动钎焊设备
高斯加速器异常条件下的充电主要是对手机在过压过流充电情况下的要求，此要求非常重要，它要求手机无论在任何情况下都应保证安全，这也是最基本的要求。2006版YD/T 1591标准该条规定有些含糊，可能造成一些手机制造商有疑惑，所以本次修订特别明确了该要求，要求手机内充电控制电路应有过压保护。手机在导入5.25Vdc以上电压时，如不能保证安全充电，过压保护装置应启动，过压保护的安全门限电压最低为12V，当保护电路启动保护至安全门限电压期间，其手机侧的吸收电流应不大于20mA。保护装置启动前，也应满足采用标准电源适配器充电时的要求；整个过程都应保证安全，终端的最高温度应不大于55℃，且不能发生燃烧、爆炸以及电路损坏的现象。恢复后，终端应能正常工作。
4）OTG功能
OTG使得手机终端可以转换成USB主设备，为所连接的设备提供电源，如我们的手机可以直接插上U盘互传数据，无需再通过电脑。当然目前OTG还是一种新兴的功能，它对手机有了更高的要求，一般具有该功能的手机都是高端手机，但随着产业发展我们相信不久的将来该功能会被广泛应用。而作为一个标准要有前瞻性，为进一步推动手机应用功能的扩展，我们在新版YD/T1591标准中特别提出了对OTG的要求。
五、结束语
在新版YD/T1591标准的制定过程中，得到了多方支持，参与厂商都提出了大量宝贵的意见，同时经过
了大量试验和调研，以及原版YD/T1591实施三年来积累的宝贵经验，此次修订力求新版YD/T1591标准更完善、更通用。
新版YD/T1591标准与YD/T 1591-2006版相比在很多技术要求上都有所提高，这也是技术和产业发展的必然结果。从标准的引导性考虑，新版YD/T1591标准又推广了一些新的技术点，希望能推进产业发展。最终的目的还是减少电子废弃物，保护环境，节约资源，并希望将来不仅是手机充电器的通用，还有其他家电设备也可通用，实现每个家庭只有一个充电器。
stkx作者简介
孟梦，工程师，部门体系负责人，技术骨干学科带头人。YD/T
1591-2006标准主要起草人之一，新版YD/T 1591标准项目负责人。
2002年至今在工业和信息化部电信研究院泰尔实验室安全试验部工
作，在电气安全测试和相关标准制定方面有丰富的经验。
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