아이폰/터치팟 아답터 충전회로의 차이점 (Difference between iPhone/iPod Touch charging circuit)

이전 포스트에서 아이폰/아이팟 터치 충전회로에 대해 설명한 적이 있었다.
저항을 4개 사용한 회로를 소개했는데 인터넷을 찾아보면 2개의 저항을 사용한 회로도 있고 실제로 그 회로를 사용해도 충전에 문제가 없다.
그래서 그 차이점을 알아 보았다.

이전 포스트에서 사용했던 저항 4개를 사용한 회로이다. 여기서 R3은 150Kohm, R4는 100Kohm, R1/R2는 둘 다같은 값의 저항(100Kohm을 사용하면 무난)을 사용해주면 된다.

저항을 2개만 사용하는 회로이다. 여기서 R1/R2는 둘 다 같은 값의 저항(50Kohm이나 100Kohm정도)을 사용하면 된다.



위쪽 회로의 경우 D-는 2.5V, D+는 2V가 걸리게 되고 아래쪽 회로의 경우는 D-, D+ 모두 2.5V가 걸리게 된다. 아이폰/아이팟 터치의 충전회로는 D+, D-에 걸리는 전압을 측정해서 얼마만큼의 전류를 사용할 수 있는지 판단한다.
위쪽의 저항을 4개를 사용한 경우에는 750mA의 전류를 사용하고 아래쪽의 저항을 2개만 사용한 경우에는 500mA의 전류를 사용한다.

즉 충분한 전류를 공급할 수 있는 경우 위쪽의 회로를 사용해주면 좀 더 빨리 충전이 되고 그렇지 않은 경우 아래 회로를 사용해도 충전은 되지만 시간이 조금 더 걸리게 된다.

아이팟/아이폰 만능 충전 컨버터 (Multiple charge converter for iPod/iPhone)

아이팟, 아이팟 터치 사용자도 많고 요새 신형 아이폰 출시때문에 인터넷이 온갖 '설'들이 난무하고 관심이 증가하고 있다.

그래서 생각난김에 다양한 방법으로 아이팟/터치팟/아이폰을 충전할 수 있도록 컨버터를 만들어볼까 해서 한번 설계 해 보았다. 사실 설계라고 할 만큼 거창한건 아니고 예전 포스트의 충전회로 부분을 사용해서 다양한 입력단자를 붙이고 레귤레이터를 집어넣어 준 것 뿐이다.

이렇게 하면 USB, 일반 아답터(대략 5~10V 사이의 아무거나 사용 가능), 휴대폰용 24핀 표준 커넥터를 가지고 있는 아답터 아무거를 사용해서 충전해 줄 수 있게 된다.

낱개로 제작할 경우 PCB를 제외하면 디바이스 마트의 가격을 기준으로 재료비가 대략 3500원 정도 필요하다. 만일 대량으로 제작하게 된다면 2~3000원 이내에 충분히 가능할 거 같다.

(언제가 될 지 장담은 못해도 ^^;;;) 조만간 실제 제작하여 실물도 공개하겠다.

* 추가 내용
위의 회로에서는 휴대폰 24핀 커넥터의 전원도 7805를 통해 레귤레이션을 하게 되어 있다. 일반 휴대폰용 아답터는 스위칭이 아닌 저가형이기 때문에 일반적으로 5V보다 높은 전압이 나오는 경우가 많아서 이렇게 한 것인데 실제 제작하면 전압을 한번 확인해 볼 필요가 있기는 하다. 좀 더 스마트한 방법으로는 LTC2912같은 전압 모니터 칩을 사용해서 레귤레이터를 사용할 지 바이패스할지 판단하게 할 수도 있지만 그렇게 되면 회로가 복잡해지고 가격도 상당히 올라가 버리게 된다.
참고로 레귤레이터를 거치면 전압 강하가 일어나게 된다. Fairchild의 KA78R05C같은 경우 1A의 전류를 흘려줄 때 약 0.5V정도의 전압강하가 일어난다.

iPhone 3G/iPod Touch 2G charging (일반 아답터로 아이폰3G/아이팟 터치 충전하기)

iPhone 3G와 새로 나온 iPod Touch의 경우 케이블을 컴퓨터의 usb포트에 연결하거나 같이 포함되어 있는 충전기를 사용하지 않으면 충전이 되지 않는다.

원인은 변경된 충전회로 때문이다.

위 사진은 iPhone의 회로인데 빨간색으로 표시 된 칩이 Linear Technology의 LTC 4066 USB Power Controller and Li-Ion Linear Charger이다. 즉 아이폰의 배터리 충전과 사용을 컨트롤하는 칩이다.

여기서 문제는 USB 전원을 사용할 경우가 되는데 USB포트에 500mA의 전류가 공급되는 경우에만 USB 전원을 사용하게 된다. 하지만 USB 케이블을 컴퓨터에 연결하는 것 만으로 컴퓨터가 바로 500mA를 공급해 주는게 아니고 enumeration이라는 과정을 거치며 USB장치(여기서는 아이폰)와 컴퓨터간에 정해진 절차(즉 컴퓨터가 아이폰에게 '너 전류가 얼마나 필요해?'라고 물어보고 아이폰이 500mA라고 알려줘야 그에 맞는 전류를 공급해준다.)를 거친 후에야 컴퓨터가 그 포트에 500mA의 전류를 흘려주게 된다. 이 절차 후에 컴퓨터가 충분한 전류를 공급해 줄 때부터 LTC 4066은 USB 전원을 사용해서 충전을 하게 된다.

그런데 일반 외부 아답터를 사용하는 경우는 처음부터 필요한 전류를 항상 공급해주지만 LTC 4066에 그 사실을 알려주지 않으면 LTC 4066은 USB 포트의 전원을 사용할 수가 없다. 이 사실을 알려주기 위해서는 LTC 4066의 HPRW(pin 13)과 WALL(pin 20) 핀을 1.25v이상으로 풀-업(pull-up) 해주면 된다.

아이폰에서는 이 두 핀이 USB 커넥터의 D+, D-에 연결되어 있다. 즉 USB 케이블의 +(USB커넥터의 1번 핀)에 5V를 공급해주고 D+, D-핀을 1.25v이상으로 풀업 해 주면 아이폰은 USB 포트를 통해 공급되는 전원을 사용해서 충전을 할 수 있게 된다.

즉 아래와 같은 회로를 만들어주면 된다.

다음 포스트에서 실제 제작방법을 볼 수 있다.

(DIY) 아이폰/아이팟 터치 충전회로 제작.