สายชาร์จสำหรับ Samsung Galaxy กับปัญหาหน้าจอสัมผัส

เมื่อวานรื้อของเจอสายชาร์จ (Wall Charger) ของคุณนายที่บ้าน เห็นว่าเป็นตัวที่เคยใช้กับเครื่อง Wave 525 มาก่อน แต่ไม่ใช่ของ Samsung โดยตรง เพราะซื้อเพิ่มมาทีหลัง หัวเป็นแบบ MicroUSB เห็นว่าน่าจะใช้กับ Galaxy Cooper ที่ผมใช้อยู่ได้ เผื่อเอาไว้สำรองใช้ที่ทำงาน

ลองชาร์จทิ้งไว้คืนหนึ่งก็ทำงานได้ดี แต่ตอนเช้ารู้สึกแปลกๆ ที่แตะหน้าจอแล้วบางทีทำงานผิดพลาด เหมือนจะควบคุมไม่ได้ หรือบางที ทำงานเองเหมือนมีคนมาแตะหน้าจอ พอถอดสายชาร์จออกก็หายเป็นปกติ

ทีนี้เลยลองหยิบตัวมันมาดูชัดๆ ไม่พบว่าเป็นสายชาร์จของเครื่องยี่ห้ออะไร บอกแค่เอาต์พุต 5.0-7.0V 0.5A จนมาเห็นป้ายที่คล้องไว้ว่าเป็น MOT V8 เลยรู้ว่ามันเป็นสายของ Motorola V8 มั๊ง สงสัยจะไม่ตรงรุ่นเลยใช้ไม่ได้



ด้วยความสงสัยว่าทำไมใช้ด้วยกันไม่ได้ และบังเอิญหัวเสียบ MicroUSB เป็นแบบฝาครอบ สามารถแกะได้ เลยลองแกะออกมาดู จึงพบว่าภายในหัว MicroUSB มีการต่อวงจรไว้ 2 จุด
จุดแรกคือขา 2 กับ ขา 3 เชื่อมต่อถึงกัน (ซึ่งปกติไม่น่าจะเชื่อม เพราะเป็นขาข้อมูล D+ และ D- ของสัญญาณ USB)
จุดที่สองคือมีการต่อตัวต้านทาน 200K จากขา 4 ลงดินที่ขา 5 (ขา 4 คือ ID ขา 5 คือ GND)

เลยลองเอาสายชาร์จสำหรับเครื่อง Samsung ในรถยนต์มาแกะดูอีกตัว (เป็นของจีน) พบว่ามีการเชื่อมขา 2 และ 3 เหมืิอนกัน แต่ขา 4 ปล่อยลอย

เริ่มต้นหาข้อมูล

หาข้อมูลในเน็ตไปมา จนได้ข้อสรุปกับตัวเองว่า
ปัจจุบันมีมาตรฐานของสายชาร์จที่ใช้หัว MicroUSB แล้วอย่างน้อย 2 มาตรฐาน
คือมาตรฐาน Battery Charger ของ USB-IF (เจ้าของมาตรฐาน USB)
กับมาตรฐาน CEA-936-A (USB Carkit Specification) ของ CEA (Consumer Electronics Association)
ส่วนที่เป็นแบบเฉพาะตัวเช่นของ Apple iPhone และ iPad ก็ยังมีอีก

โดยมาตรฐานหลักทั้งสอง ใช้วิธีแตกต่างกันในการระบุถึงชนิดหรือความสามารถของสายชาร์จ

มาตรฐานของ USB-IF จะกำหนดพอร์ต USB แบบใหม่ขึ้นมา เรียกว่าเป็น Charging Port โดยแบ่งออกเป็น 2 ชนิด แบบแรกเรียกว่า Dedicated Charging Port (DCP) หมายถึงพอร์ตที่ใช้สำหรับการชาร์จไฟอย่างเดียว ไม่สามารถใช้งานเป็นพอร์ตสำหรับการสื่อสารข้อมูลได้ พอร์ตแบบนี้จะจ่ายกระแสไฟได้สูง 1.5 แอมป์ หรืออาจถึง 2.0 แอมป์ (ซึ่งเป็นขีดจำกัดสูงสุดตามมาตรฐาน USB)

พอร์ตอีกแบบเรียกว่า Charging Downstream Ports (CDP) เป็นพอร์ต USB ธรรมดา แบบที่อยู่บนเมนบอร์ดของเครื่องพีซี หรือโน้ตบุ๊ค ซึ่งจะจ่ายกระแสได้สูงสุดเพียงไม่เกิน 0.5 แอมป์

ในกรณีของอุปกรณ์ที่จะนำมาชาร์จดึงกระแสในการชาร์จไม่เกิน 0.5 แอมป์ คงไม่มีปัญหา จะใช้กับพอร์ตแบบใดก็ได้ แต่หากเป็นเครื่องใช้ที่ต้องการกระแสชาร์จสูง เช่นมือถือรุ่นใหม่ๆ ที่ใช้กระแสชาร์จมากกว่า 0.5A คงต้องใช้การชาร์จกับ DCP เท่านั้น ปัญหาจะเกิดเมื่อนำมือถือรุ่นที่ใช้กระแสชาร์จสูงไปเสียบกับพอร์ตแบบ CDP เพราะจะดึงกระแสจนพอร์ต CDP เสียหายได้ ดังนั้น USB-IF จึงกำหนดไว้ว่า หากนำมือถือแบบนี้ไปเสียบกับพอร์ตแบบ CDP เครื่องมือถือจะต้องลดกระแสที่จะดึงออกจากพอร์ตไม่ให้เกิน 0.5A
เสมอ นั่นคือวงจรชาร์จของเครื่องมือถือจะต้องสามารถโปรแกรมอัตราการดึงกระแสชาร์จได้ ไม่ใช่ดึงกระแสสูงสุดตลอดเวลา ต้องปรับลดลงได้เมื่อเจอกับ CDP

ส่วนวิธีที่จะให้มือถือรู้ว่าพอร์ตนี้เป็นแบบ DCP หรือ CDP ทาง USB-IF กำหนดให้ดูที่ขาสัญญาณ D+ และ D- ของพอร์ต (ขา 2 กับ 3) โดยในพอร์ตแบบ DCP ขาทั้ง2 จะเชื่อมถึงกัน (Short) ซึ่งไม่มีปัญหาเพราะพอร์ตแบบ DCP นี้จะไม่ใช้งานในการสื่อสารข้อมูลอยู่แล้ว ส่วนพอร์ตแบบ CDP ขา D+ และ D- จะปล่อยลอยไว้ตามปกติ (เพื่อให้สามารถสื่อสารข้อมูลได้)

ดังนั้นเมื่อผู้รับพลังงาน (คือโทรศัพท์มือถือในกรณีของเรา) รู้ตัวว่ามีการนำสายชาร์จมาเสียบ ก็ต้องตรวจดูก่อนว่าขา D+ และ D- ของสายที่มาเสียบนั้น ชอร์ตกันหรือไม่ หากเชื่อมต่อถึงกันแสดงว่าเป็น DCP ก็ดึงไฟได้เต็มที่ แต่หาก ไม่ชอร์ตกัน ก็ต้องปรับค่าการดึงกระแสให้ไม่เกิน 0.5 แอมป์ก่อนจึงจะดึงกระแสจากสายชาร์จได้

ในโทรศัพท์มือถือหลายรุ่นจะมีการรายงานด้วยว่าขณะนี้กำลังชาร์จแบบใด ระหว่างแบบดึงกระแสเต็มที่ จะเรียกว่าเป็น AC Charging (สื่อว่ากำลังชาร์จจากสายชาร์จที่เสียบผ่านเต้าเสียบไฟบ้าน ซึ่งจ่ายกระแสได้เต็มที่) กับแบบดึงกระแสแบบจำกัด ซึ่งมักจะรายงานว่าเป็น USB Charging (สื่อว่ากำลังชาร์จผ่านพอร์ต USB ของเครื่องคอมพิวเตอร์)

นี่คือคำตอบว่าทำไมมีคนบอกว่าชาร์ตมือถือจากสายชาร์จที่เสียบกับไฟบ้านจึงเต็มเร็วกว่าการชาร์ตผ่านสาย USB ของเครื่องคอมพิวเตอร์

มาตรฐาน CEA-936-A 
สำหรับมาตรฐานที่ 2 เป็นมาตรฐานอีกแบบหนึ่งซึ่งคล้ายกันตรงที่มีระดับการดึงกระแสไฟ 2 ระดับเหมือนกัน คือแบบที่ 1 (CEA-936-A Type-1) ที่จ่ายกระแสได้ไม่เกิน 0.5 แอมป์ กับแบบที่ 2  (CEA-936-A Type-2) ที่จ่ายกระแสไฟได้สูงกว่า 0.5 แอมป์ จนถึง 1 แอมป์ (หรือเกินกว่านี้)
แต่ที่แตกต่างคือ วิธีในการบอกว่าเป็นสายชาร์จประเภทไหม ไม่ได้ใช้ขา D+ และ D- เหมือนกับ USB-IF หากแต่ใช้ขา ID (ขา 4) ซึ่งเป็นขาที่เพิ่มขึ้นมาใหม่ในคอนเน็กเตอร์ USB แบบ MiniUSB และ แบบ MicroUSB (เดิม USB จะมีแค่ 4 ขา) ขา ID นี้จะใช้แรงดันค่าต่างๆ ในการบอกว่าสิ่งที่นำมาเสียบนั้นเป็นอุปกรณ์ประเภทใด โดยวงจรภายในโทรศัพท์จะมีการสร้างแรงดันอ้างอิงไว้ภายในและมีการจ่ายกระแสออกมาภายนอก ผู้ผลิตสายชาร์จจะต้องต่อตัวต้านทานที่ขานี้ เพื่อทำให้เกิดแรงดันตามค่าที่ตั้งไว้ ตัวต้านทานค่าต่างกันก็จะทำให้เกิดแรงดันที่แตกต่างกัน
สำหรับ CEA-936-A Type-1 นั้นจะใช้ค่าความต้านทานที่ 200K ส่วน  CEA-936-A  Type-2 จะใช้ค่า 442K

นั่นคือสายชาร์จ Motorola V8 ของผม เป็นสายชาร์จลูกผสมระหว่าง Dedicated Charging Port กับ CEA-936-A Type-1

มาตรฐานที่ Samsung ใช้
ทีนี้ถามว่า Samsung ใช้มาตรฐานสายชาร์จแบบไหน คำตอบคือ ใช้มาตรฐานของ USB-IF ครับ ซึ่งใช้ขา D+ กับ D- ในการบอกประเภทของสายชาร์จ
ส่วนขา ID ทาง Samsung กลับนำไปใช้งานในรูปแบบอื่น คือใช้เป็นตัวบอกประเภทของอุปกรณ์อื่นๆ ที่นำมาต่อกับเครื่องมือถือ เช่นฐานตั้ง (Dock) ของเครื่อง SII และ SIII จะใช้ตัวต้านทานค่า 365K เป็นต้น หรือ โดยค่าบางอย่างจะเป็นไปตามตัวอย่างของมาตรฐาน CEA-936-A บางอย่างก็ไม่ตรง
ที่เห็นแน่ๆ คือค่า 200K ที่ติดมากับสายชาร์จของ Motorola V8 นั้น Samsung ตีเป็นคำสั่งของทัชสกรีน ทำให้เวลาเสียบสายชาร์จนี้จึงใช้งานหน้าจอไม่ได้
การแก้ไข ก็เพียงแต่ใช้คีมตัดตัวต้านทาน 200K นี้ออก ก็น่าจะใช้งานกับ Samsung ได้แล้วครับ

หลังจากตัดตัวต้านทานออกแล้ว พบว่าอาการดีขึ้นมาก แต่ยังไม่หายขาด ยังมีสะดุดอยู่บ้างเวลาปาดนิ้วไปมา
สงสัยจะเป็นที่แรงดันซึ่งระบุไว้ว่า 5.0-7.0V ขณะที่ปกติไม่ควรเกิน 6V
เรื่องนี้ยังไม่สามารถแก้ไขได้

อะแดปเตอร์ค่ากระแสสูงแต่ชาร์จได้ช้า
สำหรับบางท่านที่มีสายชาร์จแบบถอดสายได้ โดยที่ตัวอะแดปเตอร์เป็นหัวเสียบแบบ USB หัวใหญ่ โปรดระวังเรื่องสาย USB ที่ใช้ด้วย
เพราะแม้ว่าตัวอะแดปเตอร์จะจ่ายไฟได้สูง เช่น 1.0 แอมป์ แต่หากใช้สาย USB ธรรมดาที่ไม่ได้มาพร้อมกับตัวอะแดปเตอร์ และอะแดปเตอร์อาจไม่ได้ชอร์ตขา D+ กับ D- ไว้ ทำให้มือถือจะดึงไฟมาชาร์จเพียงแค่ 0.5 แอมป์เท่านั้น