SB lādētāja darba princips galvenokārt ietver USB-PD komunikācijas protokolu un litija jonu bateriju uzlādes stratēģiju.
USB-PD komunikācijas protokolā VBU izmanto ar maiņstrāvu saistīto FSK signālu pus-dupleksa komunikācijai, lai realizētu mobilā tālruņa un lādētāja uzlādes procesu. Kad kabelis ir savienots, USB-PD protokola SOP komunikācija tiek veikta CC līnijā (C tipa interfeisa komunikācijas konfigurācijas kanāls), lai izvēlētos barošanas pārraides specifikāciju. Izlietnes gals prasa enerģijas konfigurācijas parametru avota galu, kurus var nodrošināt (piemēram, 5V, 9V, 12V utt.). Komunikācijas process ietver:
Izlietnes gals ierosina SOP (sākuma segments), lai pieteiktos specifikācijas informācijai, ko var sniegt avota gals.
Avota beigas atbild ar sniegto specifikāciju sarakstu.
Izlietnes gals izvēlas spriegumu un pašreizējo pāri un nosūta pieprasījumu.
Avota gala adapteris pieņem pieprasījumu pēc iekšējās dekodēšanas un pārveidošanas, pielāgo adaptera izvadi un sasniedz stabilu lādēšanas spriegumu un strāvu.
Litija jonu akumulatoru uzlādes stratēģija jāpievērš īpaša uzmanība. Nepareizas uzlādes metodes saīsinās akumulatora darbības laiku un pat radīs drošības problēmas. Uzlādes process parasti ietver iepriekšēju uzlādes fāzi un ātras uzlādes fāzi:
Pre lādēšanas fāze: Kad akumulatora spriegums ir zemāks par noteiktu slieksni, uzlādes strāvai jābūt ļoti mazai, lai akumulators varētu pieņemt lielu strāvas uzlādi un atbrīvot akumulatora aizsardzības ķēdes zemūdens aizsardzības stāvokli.
Fast-lādēšanas fāze: Kad akumulatora spriegums pārsniedz iepriekšēja uzlādes slieksni, lādētājs nonāk pastāvīgās strāvas (CC) režīmā un nodrošina akumulatora strāvu atbilstoši iepriekš noteiktai konstantei strāvai, parasti starp 0. 5C un 1C. Kad akumulatora spriegums sasniedz nominālo spriegumu, lādētājs pārslēdzas uz nemainīgā sprieguma (CV) režīmu, un lādēšanas strāva pakāpeniski samazinās, lai izvairītos no pārmērīgas uzlādes.
USB lādētāja projektēšanai jāņem vērā daudzi faktori, ieskaitot izmaksas, lielumu, svaru, uzlādes laiku un enerģijas budžetu. Pēc USB ierīces pievienošanas USB portam, ierīce pēc iespējas ātrāk var ievadīt pilnībā strādājošu stāvokli. Tajā pašā laikā pieļaujamais akumulatora uzlādes laiks un jaudas budžets ir arī svarīgi apsvērumi dizaina laikā.
