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北京快三走势图500期:入門:USB type C和USB PD快充充電協議

2018-11-30 13:05:00
鄭瓊鋒
原創
5820
摘要:USB type C是一種接口名稱。USB PD是一個充電協議。

 USB type C,關于PD快充的入門知識

北京快三精准计划网 www.phfjs.com        對于USB TYPE C的PD快充這塊來說,熟悉的人很熟悉,不熟悉的人,那就是不熟悉啊。

       首先,我們從最簡單的說起,看下圖,先認識一下我們常見手機充電的需要的USB接口。

  • TYPE A呢就是我們日常生活中最常見的一種 USB 接口了;
  •  Micro B呢是移動設備,如安卓手機中采用的是 Micro USB 接口,不過現在新手機很多改用TYPE C;
  •  TYPE C 呢就是我們現在文章要說的這種,優點很多,USB接口統一性,正反插,傳輸數據還有充電都是更強。
   



       注意一點是:我們常說的USB1.0,USB2.0,USB3.0,USB3.1,這種完整名稱是:USB傳輸協議。上圖的是USB接口,傳輸協議跟USB接口是兩碼事,

      下圖是USB type C接口的標準引腳:24 PIN,可以看出把普通USB接口兼容,和影像,數據傳輸(如HDMI、DVI、VGA接口)都能兼容,就是說以后只需要一條USB Type C接口即可完成。我們這次講的是供電充電這塊的,所以當USB type C只用于供電時(如充電寶,適配器,車充,排插等),可以不需要標準的24 PIN,可以去掉如A2,A3,A8,A10,A11,B2,B3,B8,B10,B11等PIN腳,這些USB 接口廠商已經有這樣的,可以省成本.

       


        USB-PowerDelivery既我們常說的USB PD快充協議,PD快充。是由USB-IF組織制定的一種快速充電規范。USBPD透過USB電纜和連接器增加電力輸送,擴展USB應用中的電纜總線供電能力。該規范可實現更高的電壓和電流,輸送的功率最高可達100瓦,并可以自由的改變電力的輸送方向(如充電寶的輸入輸出充電口和移動設備的雙向充電,如IPAD PRO,華為MATE20)。


USB PD協議是在 USB Type C接口上誕生的快充充電協議。所以有些人對于USBPD和Type-C的關系容易混淆,type c是一種接口規范,默認最大支持5V3A的充電,但在type C接口實現PD協議后,將可以把充電功率最大支持到:18W,30W,45W,60W等甚至到最大的100W。

目前市場上很多品牌已經有支持PD快充的手機(iphone8以上機型,小米,華為,三星,諾基亞,努比亞,錘子,索尼,魅族,雷蛇,奇酷,HTC,LG等,2),2019年將會有更多的機型爆發出來,手機充電功率一般以18W為主,如果要做PD充電產品(如充電寶,適配器,車充,排插等),18W的建議搭配FP6606C的PD快充協議芯片,來做充電寶,適配器,車充,排插等等。

或許有的人還沒開始接觸QC3.0或者QC2.0快充,需要了解 {點擊這里} 。這里不做介紹. 不過需要講的是,QC3.0/2.0和目前的PD快充,是高壓快充(9V,12V,15V,),20V是筆記本。

      QuickCharge3.0/2.0是純快速充電的協議,專注的只有充電,只能單向電能傳輸。協議是通過D+,D-手機和協議芯片來通訊進行握手匹配,然后再提高改變V+(輸出電壓),使充電功率增加,充電就更快。



USB-PowerDelivery (USB PD看似只是電源傳輸與管理的協議,實際上它可改變端口角色,可與有源電纜通訊,允許成為受電設備等諸多高級功能,就是手機給另外一部手機的反向充電,這個知道就可以了。USB PD協議是通過 type C口獨有的CC 引腳來進行通訊。


QC3.0/2.0和USB PD的通訊引腳不一樣,所以我們在做PD充電器/充電寶和車充時,可以做到既能支持QC和PD的快充產品出來。如這款PD快充協議芯片:FP6606C

產品信息:    芯片一級代理商:深圳市百盛新紀元半導體有限公司

QC3.0快充協議IC 封裝 輸出電壓檔 支持協議
FP6601Q SOT23-6 3.6V~12V /
5V, 9V, 12V
QC3.0, QC2.0 , FCP , AFC ,
BC1.2,Apple 2.4A, Apple 2A

FP6600Q SOP8 3.6V~120 /
5V, 9V, 12V,20V
QC3.0, QC2.0 , FCP , AFC ,
BC1.2,Apple 2.4A, Apple 2A

FP6601AM
多口快充
SSOP10
SSOP16
3.6V~12V /
5V, 9V, 12V
QC3.0, QC2.0 , FCP , AFC ,
BC1.2,Apple 2.4A, Apple 2A

PD快充協議芯片 封裝 輸出電壓檔 支持協議

FP6606AC

(A+C雙口)

QFN20

SSOP20

3.6V~12V /
5V, 9V, 12V,15V
PD3.0,PD2.0, QC3.0, QC2.0, FCP,AFC, BC1.2,Apple 2.4A/2A

FP6606C SOP8 3.6V~12V /
5V, 9V, 12V
PD3.0,PD2.0, QC3.0, QC2.0, FCP,AFC, BC1.2,Apple 2.4A/2A

FP6606CM

多口

SSOP16 3.6V~12V /
5V, 9V, 12V,15V
PD3.0,PD2.0, QC3.0, QC2.0, FCP,AFC, BC1.2,Apple 2.4A/2A

FP6606

QFN16

QFN24

3.3V~20V PD3.0等全兼容(外掛MCU)


USB PD快速充電通信原理:(知道下就可以了)

USBPD的通信是將協議層的消息調制成24MHZ的FSK信號并耦合到VBUS上或者從VBUS上獲得FSK信號來實現手機和充電器通信的過程。如圖所示,在USB PD通信中,是將24MHz的FSK通過cAC-Coupling耦合電容耦合到VBUS上的直流電平上的,而為了使24MHz的FSK不對PowerSupply或者USBHost的VBUS直流電壓產生影響,在回路中同時添加了zIsolation電感組成的低通濾波器過濾掉FSK信號。

US BPD的原理,以手機和充電器都支持USBPD為例講解如下:

1)USBOTG的PHY監控VBUS電壓,如果有VBUS的5V電壓存在并且檢測到OTGID腳是1K下拉電阻(不是OTGHost模式,OTGHost模式的ID電阻是小于1K的),就說明該電纜是支持USBPD的;

2)USBOTG做正常BCSV1.2規范的充電器探測并且啟動USBPD設備策略管理器,策略管理器監控VBUS的直流電平上是否耦合了FSK信號,并且解碼消息得出是CapabilitiesSource消息,就根據USBPD規范解析該消息得出USBPD充電器所支持的所有電壓和電流列表對;

3)手機根據用戶的配置從CapabilitiesSource消息中選擇一個電壓和電流對,并將電壓和電流對加在Request消息的payload上,然后策略管理器將FSK信號耦合到VBUS直流電平上;

4)充電器解碼FSK信號并發出Accept消息給手機,同時調整PowerSupply的直流電壓和電流輸出;

5)手機收到Accept消息,調整ChargerIC的充電電壓和電流;

6)手機在充電過程中可以動態發送Request消息來請求充電器改變輸出電壓和電流,從而實現快速充電的過程。





                        

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