Mae egwyddor weithredol y gwefrydd USB yn cynnwys y protocol cyfathrebu USB-PD yn bennaf a strategaeth codi tâl batris lithiwm-ion.
Mae'r protocol cyfathrebu USB-PD yn defnyddio'r signal FSK wedi'i gyplysu ag AC ar VBUs ar gyfer cyfathrebu hanner dwplecs i wireddu proses wefru'r ffôn symudol a'r gwefrydd. Pan fydd y cebl wedi'i gysylltu, cynhelir cyfathrebiad SOP y protocol USB-PD ar y llinell CC (sianel cyfluniad cyfathrebu rhyngwyneb Math-C) i ddewis y fanyleb trosglwyddo pŵer. Mae'r pen sinc yn gofyn i ddiwedd y ffynhonnell am y paramedrau cyfluniad pŵer y gellir eu darparu (megis 5V, 9V, 12V, ac ati). Mae'r broses gyfathrebu yn cynnwys:
Mae'r pen sinc yn cychwyn y SOP (cychwynnol segment) i wneud cais am y wybodaeth fanyleb y gall pen y ffynhonnell ei darparu.
Mae'r diwedd ffynhonnell yn ymateb gyda rhestr o fanylebau y gellir eu darparu.
Mae'r pen sinc yn dewis foltedd a phâr cyfredol ac yn anfon cais.
Mae'r addasydd diwedd ffynhonnell yn derbyn y cais ar ôl datgodio a throsi mewnol, yn addasu allbwn yr addasydd, ac yn cyflawni foltedd gwefru sefydlog a cherrynt.
Mae angen rhoi sylw arbennig i strategaeth codi tâl batris lithiwm-ion. Bydd dulliau gwefru anghywir yn byrhau bywyd batri a hyd yn oed yn achosi problemau diogelwch. Mae'r broses wefru fel arfer yn cynnwys cyfnod cyn-wefru a chyfnod gwefru cyflym:
Pre-wefru cam: Pan fydd foltedd y batri yn is na throthwy penodol, rhaid i'r cerrynt gwefru fod yn fach iawn, fel y gall y batri dderbyn gwefru cerrynt uchel a rhyddhau cyflwr amddiffyn tan-foltedd y gylched amddiffyn batri.
Cyfnod gwefru cyflym: Pan fydd foltedd y batri yn fwy na'r trothwy cyn-wefr, mae'r gwefrydd yn mynd i mewn i'r modd cerrynt cyson (CC) ac yn darparu cerrynt i'r batri yn ôl cerrynt cyson wedi'i ddiffinio ymlaen llaw, fel arfer rhwng 0. 5c ac 1c. Pan fydd foltedd y batri yn cyrraedd y foltedd sydd â sgôr, mae'r gwefrydd yn newid i'r modd foltedd cyson (CV), ac mae'r cerrynt gwefru yn gostwng yn raddol er mwyn osgoi codi gormod.
Mae angen i ddyluniad gwefrydd USB ystyried llawer o ffactorau, gan gynnwys cost, maint, pwysau, amser codi tâl a chyllideb pŵer. Ar ôl i ddyfais USB gael ei phlygio i mewn i borthladd USB, gall y ddyfais fynd i mewn i wladwriaeth sy'n gweithio'n llawn cyn gynted â phosibl. Ar yr un pryd, mae'r amser codi batri a ganiateir a'r gyllideb pŵer hefyd yn ystyriaethau pwysig yn ystod y dyluniad.
