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100円ショップの車載充電器をiPhoen対応版に改造

100円ショップのセリアで売っているシガーソケット用のUSB充電器ではiPhoneの充電はできないと書いてあります。
疑う必要はないのですが、実際に購入して試してみたところ確かに充電できませんでした。

ということで調べてみました。
この充電器は単純に12Vを5VにDC-DCで降圧しているだけです。そしてその5Vのみを出力しています。
この場合、安価な充電式のMP3プレイヤーは充電できます。しかし、iPhoneでは充電できません。

http://pinouts.ru/Devices/ipod_pinout.shtml
こちらのサイトによると、充電するためには条件があるみたいです。
>To charge an iPhone 3G / iPod Touch 2nd gen or Ipod Classic (6th Gen), usb data- (25)
>should be at 2.8v, usb data+(27) should be at 2.0v. This can be done with a few simple
>resistors: 33k to +5v (23) and 22k to gnd(16) to obtain 2v and 33k to +5v and 47k to
>gnd to obtain 2.8v. This is a notification to the iphone that it is connected to the
>external charger and may drain amps from the usb.

27番ピンの箇所に長々と充電するための条件を書いてあります。

http://www.ladyada.net/make/mintyboost/icharge.html
また、こちらのサイトをみると、
>Using the 2.8V&2.0V setup resulted in a 1 Amp charge rate and the 2.0V&2.0V setup
>resulted in a 500mA charge rate.

2つの情報をまとめると。
1Aで充電するためには2.8Vと2.0Vの電圧が必要
500mAで充電するためには2.0Vと2.0Vの電圧が必要

ということです。それぞれ前者がData-、後者がData+端子です。

今回は電源の電流が最大500mAとなっているので、2.0VをData+-にかけてやる必要があります。

ここで5Vの電源から2Vの電圧を取り出す必要があります。
三端子レギュレータや電圧降下を利用して電圧を出す方法がありますが、今回は電圧降下のほうでやってみます。

まず10kΩと15kΩ、あるいは50kΩと75kΩの抵抗を用意します。要は、2:3になる抵抗ですが、最低でも10kΩからにして下さい。
これを
+5V-15kΩ-10kΩ-GND
とつなぎます。
これで2Vを取り出すことができます。
実際に電圧計で電圧を測ればわかりますが、計算で出してみます。
直列接続なので合成抵抗は単純に足して25kΩとなり、電流は0.2mAとなります。
それぞれの抵抗にかかる電圧は、15kΩで3V、10kΩで2Vとなります。
以上より10kΩの抵抗の両端には2Vの電圧がかかっていることがわかります。

あとは難しいことを考えずに抵抗の間からData+-端子に接続すればOKです。
製品が不良品でなければ、Data+とGND間、Data-とGND間で2Vの電圧が確認できるはずです。

ここで10kΩ以上を使う理由を説明します。
10kΩと15kΩを使った場合の電流は0.2mAです。
もし10Ωと15Ωを使った場合、電流は2Aとなります。
定格電流が500mAなので小さい抵抗を使った場合それを超えてしまうのです。
しかも炭素皮膜抵抗は1/4Wまでしか許容できないので小さい抵抗ではそちらもだめです。
以上が10kΩ以上の抵抗を使う理由です。

今回改造した充電器でiPhoneを充電してイヤホンで音楽を聴くとノイズが乗ると思います。
しかし、既製品の車載充電器でもノイズが乗っていたので問題はないでしょう。
問題はあるでしょうが、改造したことに起因する問題ではないはずです。

ここまで長々と書きましたが、最後に簡潔にまとめます。


1.以下のものを用意する
・シガーソケット用USB充電器(iPhoneが充電できないもの)
・炭素皮膜抵抗 10kΩ,15kΩあるいは50kΩ,75kΩ(値が2:3となる抵抗、ただし10kΩ以上)
・製作上必要と思われる道具

2.充電器を分解し、『+5V-15kΩ-10kΩ-GND』となるように抵抗をつなぐ。

3.2つの抵抗の間から『Data+』、『Data-』に接続する。

4.しっかりと絶縁をして組み立てる。



ここで書いてあることで分からない事があったら調べてみて下さい。
計算については『オームの法則』、『電圧降下』で調べてみてください。
また、おかしいという箇所がありましたらコメントにて指摘をお願いいたします。

お決まりですが、自己責任でお願いします。この作業により自動車や機器が壊れても、筆者は一切責任を負いません。

あえて回路図等は載せませんでしたが、文だけでも理解できるはずです。
自信がなければ挑戦しないことが無難です。
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コメント

はじめまして、kayaと申します。
セリアの充電器でiphoneが充電できるように改造しようと思い調べていてここにたどり着きました。
非常に分かりやすく詳しい説明で私にも改造ができそうです。

そこで気になったのですが、他のサイトではプルアップではなく、Data+-端子をショートさせているところが多いのですが、それではだめなのでしょうか?

>kayaさん
どうもはじめまして~
私も気になっていたので改めて調べてみました。
http://carlhutzler.com/blog/2009/07/28/usb-hub-as-an-ipodiphone-charger/
こちらのサイトによるとiPhoneとiPodはData+-のショートで充電できたようです。
しかしiPod nanoとiPod shuffleでは充電できなかったみたいです。
iPod nanoとiPod shuffleを充電するためにはプルアップが必要らしいです。
そこで私のiPod nanoを、改造した充電器で充電を試みたところ成功しました。

つまりiPhoneやiPod(Classic)を充電するためには必ずしもプルアップは必要なく、Data+-のショートだけでも十分であると思われます。
充電できる機器に汎用性を持たせる意味で抵抗はあったほうがいいかもしれないです。
抵抗の有無が機器に影響を与えるかは今回は確認できませんでしたが、なにかわかった事があれば追記したいと思います。

わざわざ実験までしていただいてありがとうございます。

私はiphoneとipodnano4を持っているのでプルアップの方で行こうと思います。

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