一、電源適配器的概念
1、含義
移動(dòng)通信終端由于其移動(dòng)性，終端設(shè)備所需的能量供應(yīng)通常是由直流電池提供，直流電池的電量需要進(jìn)行不斷地補(bǔ)充，即需要對(duì)其充電。因此，移動(dòng)通信終端的使用，需要配套充電裝置，這種充電裝置稱(chēng)為電源適配器，人們也俗稱(chēng)為充電器。然而事實(shí)上，對(duì)于移動(dòng)通信終端的“電源適配器（Power Adapter）”和“充電器（Charger）”應(yīng)該是有不同的含義的。在ITU-T建議L.1000中給出了兩者的準(zhǔn)確定義，具體詳見(jiàn)下表1-1中。由表可知，充電器的含義范圍較廣，其涵蓋了電源適配器。因此，為了準(zhǔn)確稱(chēng)呼，我們應(yīng)將移動(dòng)通信終端的充電裝置稱(chēng)為電源適配器。
表1-1：“電源適配器”和“充電器”的定義
另外，對(duì)于移動(dòng)通信終端（Mobile Telecommunication Terminal Equipment），人們習(xí)慣的認(rèn)為就是手機(jī)。其實(shí)，根據(jù)ITU-T建議L.1000和我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 32638及YD/T 1591等）的定義，移動(dòng)通信終端的含義范圍不僅是指移動(dòng)電話(huà)機(jī)，而是泛指人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖殖值男畔⑼ㄐ偶夹g(shù)（ICT）設(shè)備，它包括任何能夠連接到一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端（如手機(jī)等），以及個(gè)人數(shù)字助理（PDA）（如iPad等）、MP3/MP4、無(wú)線耳機(jī)、照相機(jī)等。
2、分類(lèi)
移動(dòng)通信終端的電源適配器的分類(lèi)，就目前常用的應(yīng)用，暫且主要有兩類(lèi)分類(lèi)方法。
第一，從電源適配器的使用場(chǎng)合分，可以分為攜帶式電源適配器、車(chē)載式電源適配器和座式電源適配器三種。攜帶式電源適配器是使用最為廣泛的電源適配器，它可以在家、辦公室及外出旅行中攜帶使用。而車(chē)載式電源適配器和座式電源適配器受到了使用環(huán)境的限制而應(yīng)用相對(duì)較少。車(chē)載式電源適配器僅使用于汽車(chē)內(nèi)，且必須用于汽車(chē)的點(diǎn)煙器接口。座式電源適配器通常不便于攜帶，一般常用于家中或辦公室內(nèi)。
第二，從電源適配器的輸入電源種類(lèi)分，可以分為交流電源適配器和直流電源適配器兩種。實(shí)際上從表1-1中對(duì)電源適配器的定義就可以知曉有這種分類(lèi)方法。對(duì)于攜帶式電源適配器和座式電源適配器通常屬于交流適配器，車(chē)載式電源適配器屬于直流電源適配器，它是將車(chē)內(nèi)的12V或24V直流電源變換為低壓直流電源（通常為5V）為終端充電。
3、作用
由上述分析可知，電源適配器是一個(gè)電源轉(zhuǎn)換裝置。由于為移動(dòng)通信終端設(shè)備供電的是直流電池，且通常都是固定在終端設(shè)備內(nèi)。而移動(dòng)通信終端電池的類(lèi)型主要有鋰離子電池、鎳鎘電池、鎳氫電池，其中鋰離子電池由于容量高、體積小，而普及率最高。對(duì)這些類(lèi)型電池的充電必須有適宜的直流電壓和直流電流，依據(jù)GB/T 32638的規(guī)定，電源適配器的輸出的額定電壓與額定電流值詳見(jiàn)下表1-3。因此，電源適配器的作用是將外界輸入的交流或直流電源轉(zhuǎn)換為低壓的直流電壓和直流電流輸出。所謂適配器，就是將輸入的不同電源適配到電池充電所需要的直流電源（合適的電壓和電流）。鑒于此，電源適配器是移動(dòng)通信終端必須配套的附屬設(shè)備。
表1-3：電源適配器的輸出的額定電壓與額定電流值要求
4、凸顯的問(wèn)題
鑒于電源適配器是移動(dòng)通信終端必須配套的附屬設(shè)備。可由于移動(dòng)通信終端的品種種類(lèi)、規(guī)格型號(hào)、制造廠家等，呈現(xiàn)出七國(guó)八制、百花齊放、名目繁多的狀態(tài)，各廠家生產(chǎn)的移動(dòng)通信終端都配有自己專(zhuān)有的電源適配器。關(guān)鍵是現(xiàn)今人們?nèi)耸忠粋€(gè)或多個(gè)移動(dòng)通信終端，且人們又有“喜新厭舊”的本性，這就導(dǎo)致了電源適配器的遺棄成災(zāi)，不僅為人們帶來(lái)使用的不便和生活的煩惱，一個(gè)小小的電源適配器更凸顯出了一個(gè)非常現(xiàn)實(shí)的嚴(yán)重社會(huì)問(wèn)題，即帶來(lái)了環(huán)境的破壞和資源的浪費(fèi)。為此，需要亟待尋求一個(gè)科學(xué)友好地移動(dòng)通信終端電源適配器的充電解決方案。
二、充電解決方案
1、思路
實(shí)際上，移動(dòng)通信終端電源適配器所呈現(xiàn)的上述社會(huì)問(wèn)題的根本原因，就是電源適配器不能通用。如果將移動(dòng)通信終端電源適配器的輸出接口標(biāo)準(zhǔn)化，使不同品種型號(hào)、不同生產(chǎn)廠家的電源適配器都按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的接口來(lái)制造，這樣就可以使電源適配器之間實(shí)現(xiàn)互相通用，更換終端不一定要更換電源適配器，電源適配器可以一直使用到它的壽命終結(jié)。此時(shí)，可以大大減少電源適配器的遺棄量，當(dāng)然就有效緩解了環(huán)境保護(hù)問(wèn)題與資源節(jié)約問(wèn)題。同時(shí)為終端使用的用戶(hù)帶來(lái)了極大的便利、降低其使用成本，提高了用戶(hù)的終端體驗(yàn)。
2、“三段式”配置的充電解決方案
為了使移動(dòng)通信終端電源適配器的輸出接口標(biāo)準(zhǔn)化，我國(guó)進(jìn)行了有益的嘗試，在國(guó)際上首創(chuàng)了“三段式”配置的充電解決方案。所謂“三段式”配置，即將適配器、充電連接線和終端三者分離，眾所周知，早期的電源適配器的配置，都是與充電連接線是固定的。當(dāng)實(shí)現(xiàn)三部分分離后，設(shè)計(jì)為充電連接線與數(shù)據(jù)傳輸線兼用，然后再使充電/數(shù)據(jù)線纜與電源適配器和終端連接的兩端接口設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)化接口（即設(shè)計(jì)為電源適配器和終端均為接口的插座，充電/數(shù)據(jù)線纜兩端均為接口插頭）。我國(guó)為這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口選用的是通用串行總線（USB）規(guī)范（2.0規(guī)范）的接口，不過(guò)兩端USB接口類(lèi)型不同。目前在電源適配器側(cè)配置的是USB的A型接口，在終端側(cè)線纜配置的是Micro-USB B型插頭、Mini-USB B型插頭和圓柱形插頭三者可選。其“三段式”配置的充電解決方案的示意圖如下圖2-2所示。這樣，終端可以使用電源適配器為其充電，也可以用電腦的USB-A型接口為其充電，關(guān)鍵是一個(gè)統(tǒng)一了接口的電源適配器可以為眾多終端充電。
圖2-2：“三段式”配置的充電解決方案示意圖
欲詳細(xì)了解我國(guó)“三段式”配置的充電解決方案具體內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入。
3、充電解決方案的推廣
在我國(guó)首創(chuàng)使用了“三段式”配置的充電解決方案之后，在國(guó)際上引起了強(qiáng)烈的反響，受到了歐美等國(guó)家的高度重視。當(dāng)他們認(rèn)識(shí)到該方案的先進(jìn)性和在環(huán)境保護(hù)方面的重大意義時(shí)，都紛紛在本國(guó)開(kāi)始采用其相應(yīng)的充電解決方案。他們都參照我國(guó)推行的三段式配置充電方案，利用電源適配器側(cè)的USB- A接口，為終端提供多種充電方式。
當(dāng)然，我國(guó)方案同樣受到了ITU-T、IEC、GSMA等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織的極大關(guān)注，也都積極發(fā)布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。尤其是ITU-T在大力推廣的解決方案中，首選了我國(guó)方案。GSMA也已經(jīng)承諾對(duì)新的移動(dòng)電話(huà)執(zhí)行一個(gè)通用充電解決方案（UCS）的跨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，UCS產(chǎn)品定義呼吁一個(gè)具有基于USB-IF標(biāo)準(zhǔn)的可分離電纜的通用電源供電，USB-IF即USB實(shí)施論壇（USB Implementers Forum）。
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4、充電解決方案的社會(huì)效果
根據(jù)ITU估計(jì)，一個(gè)通用移動(dòng)通信終端通用電源適配器解決方案的廣泛采用，將導(dǎo)致減少50%待機(jī)能源消耗和大約每年1400萬(wàn)噸的溫室氣體排放。通用電源適配器解決方案對(duì)一些消費(fèi)者使用將更方便和簡(jiǎn)單，他們將能夠通過(guò)任何可用的通用移動(dòng)電源適配器對(duì)他們的移動(dòng)終端進(jìn)行充電，而且對(duì)很多將來(lái)的手持終端采用相同的電源適配器，因此而減少高達(dá)50000噸的重復(fù)電源適配器。
三、充電解決方案的標(biāo)準(zhǔn)化
1、我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化情況
從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、減少電子廢棄物、方便消費(fèi)者、減低用戶(hù)的使用成本等多方面考慮，我國(guó)早在2006年12月14日正式公布了YD/T 1591-2006《移動(dòng)通信手持機(jī)充電器及接口技術(shù)要求和測(cè)試方法》通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了充電器側(cè)充電器及其接口的技術(shù)指標(biāo)要求，結(jié)束了一款終端配一個(gè)充電器的歷史。在接口方面參照采用了通用串行總線（USB）A型接口規(guī)范，并將統(tǒng)一的連接接口設(shè)在充電器一側(cè)。當(dāng)時(shí)并沒(méi)有規(guī)范終端側(cè)的接口要求。當(dāng)然，這只是第一步。
在2009年該標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)，又增加對(duì)終端側(cè)終端與連接線纜的接口，進(jìn)行了個(gè)性化設(shè)計(jì)的統(tǒng)一，采用了Micro-USB B型插頭、Mini-USB B型插頭和圓柱形插頭三選一的方案。同時(shí)，將充電器改稱(chēng)為“電源適配器”；將移動(dòng)通信手持機(jī)改稱(chēng)為“移動(dòng)通信終端”；將接口改稱(chēng)為“充電/數(shù)據(jù)接口”。并將原相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行了修訂。
由于我國(guó)上述“三段式”配置的充電解決方案的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布使用，引起了國(guó)際上相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織及相關(guān)國(guó)家的高度重視。為了增大我國(guó)方案及標(biāo)準(zhǔn)的影響力，在2016年4月我國(guó)又將YD/T 1591通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T 32638-2016。該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與YD/T 1591-2009通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容基本相同，只是將電源適配器的額定輸出電流范圍進(jìn)行了擴(kuò)大，兩者電流值的差別詳見(jiàn)下表3-1中。
表3-1：GB/T 32638-2016與YD/T 1591-2009的電源適配器輸出電流值要求的差別
另外，我國(guó)在2011年5月又發(fā)布了直流電源適配器的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即YD/T 2306-2011《移動(dòng)通信終端車(chē)載直流電源適配器及接口技術(shù)要求和測(cè)試方法》，與YD/T 1591構(gòu)成移動(dòng)通信終端電源適配器的系列標(biāo)準(zhǔn)。
2、ITU的標(biāo)準(zhǔn)化情況
在我國(guó)發(fā)布了YD/ T 1591通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之后，得到了ITU-T的高度關(guān)注，并在我國(guó)的積極推動(dòng)下，ITU-T于2010年3月9日首次批準(zhǔn)發(fā)布了L.1000建議《適用于移動(dòng)終端和其它ICT設(shè)備的通用電源適配器和充電器解決方案》，緊接著在2011年又進(jìn)行了修訂，于2011年6月又發(fā)布了第2個(gè)版本。L.1000建議同樣推選了我國(guó)的“三段式”配置，其間采用USB接口的技術(shù)方案，而且以附錄III專(zhuān)門(mén)介紹我國(guó)YD/ T 1591的移動(dòng)終端通用電源適配器解決方案的案例，詳細(xì)介紹了YD/ T 1591的具體內(nèi)容。
欲詳細(xì)了解上述移動(dòng)通信終端電源適配器充電解決方案標(biāo)準(zhǔn)化情況的請(qǐng)進(jìn)入。
當(dāng)然，我國(guó)目前的“三段式”配置的充電解決方案的采用推廣，也僅是一個(gè)階段式的方案。今后仍將有待于發(fā)展，例如目前終端側(cè)的接口并沒(méi)有完全統(tǒng)一，另外，可將所有移動(dòng)終端都采用通用的充電解決方案等。
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