拆解：没有内置WiFi、蓝牙，共享充电器如何互联？

电子发烧友网报道（文/李诚）在如今手机用户呈指数级增长的背景下，共享经济已不再局限于早已司空见惯的共享充电宝。共享充电器作为共享充电宝的延伸，也在各大酒店、宾馆等为人们提供长时间休息的场所快速普及，以适应不断增长的手机用户群体，为他们提供充电便利。
 
近日，笔者对一款共享充电器进行了拆解，并将共享充电器与我们个人手机充电器的技术结构和设计差异总结如下。
 
共享充电器与个人充电器设计差异
 
由于应用场景的不同，无论是在外观设计还是硬件电路方面，共享充电器首要考虑的问题都是如何设计才能有效地防盗。所以仅从设备的外观，就能够很好的区分开共享充电器与个人充电器的差异。
 

 
以本次拆解的共享充电器为例，一般情况下，手机充电器多采用充电头与充电线分开，通过USB-A或USB-C相连的两段式结构，而共享充电器基于防盗的考虑，在充电线缆中段放置了一个十分突兀的电源控制模块，用于控制充电线缆末端的电源输出，并采用充电头与充电线缆直连的一体式设计，降低设备的失窃风险。
 

 
从硬件设计角度来看，此款共享充电器的输出功率仅有5W，且不支持任何快充协议，也没有协议反馈控制电路，因此在硬件结构方面与我们常用到的大功率充电器存在着很大的差别。
 
考虑到功能结构的单一性，此款共享充电器采用了单面板的设计，并配合主板上有且仅有的一颗PSR电源开关芯片，对充电器输出功率进行控制。
 

 
这款共享充电器之所以采用PSR电源设计方案，笔者认为“主要还是出于成本控制的考虑”。PSR电路全称为Primary Switching Regulator，意指在变压器原边对电路进行反馈控制。该电路的优势在于可以省去一些稳压器、光耦等元器件的使用，简化电路设计难度，降低物料成本。
 
其工作原理是通过调整变压器原副边的匝数比来控制输出电流，再通过PSR电源开关芯片外接的反馈电阻控制输出电压。
 
不支持联网但密码一直在变的电源控制模块
 
共享充电器的电源控制模块，相当于输出电缆上的一个带有密码的开关，内部电路由主控芯片、MOS管和控制按键三部分构成。当输入密码与主控芯片预设的密码时，主控芯片会向MOS管发射一个触发信号促使MOS管导通，让电源能够顺利地通过电源控制模块为手机充电。
 

 
充电器的解锁密码需要通过扫码进行获取，因此很多人会认为这是一个手机与共享充电器的互联过程。其实并非如此，通过拆解发现，该电源控制模块并没有内置蓝牙、WiFi等物联网芯片，之所以可以通过扫码获取密码，是因为该电源模块采用了离线密码解决方案，与此前ofo小黄车初代机械密码锁车型解决方案类似。
 
离线密码解决方案是在设备出厂前，将解锁密码提前上传至云端服务器，用户只需通过扫描共享充电器上的二维码即可与云端服务器进行交互，并根据二维码中暗藏的设备识别码调出解锁密码供用户解锁充电。
 
为降低密码被破译的概率，一般情况下电源控制模块的主控芯片里会存有几十组密码，并将这几十组密码进行排序循环使用。

 
举个例子，假设主控芯片里预设了30组密码，那么每30个充电周期就是一个循环。在这30组密码中，每一个充电周期只有一组与之对应的密码可以解锁设备，其余29组密码均为无效密码。
 
当用户通过扫描共享充电器上的二维码充电时，服务器就会为用户提供一个与充电周期匹配的密码。如果订单结束，共享充电器会自动进入下一个充电周期，只有经过30个充电周期后，之前使用过的密码才会被重新启用，进而可以在很大程度上，避免用户在结束订单后，使用之前的密码解锁充电器。
 
当然，这样的密码解锁方案并不代表全部，也有部分旧版的共享充电器还在采用传统单一固定的解锁密码。
 
结语
 
总的来说，这款共享充电器无论是在设计难度，还是在物料成本方面都不是很高，仅仅只是在传统5V/1A的电源适配器上，外加了一个简单的电源控制模块，通过云端服务器完成设备的扫码与解锁。