程序员经验分享-hwhale

小知识·PD充电协议

2023-10-26

目录

PD充电器硬件结构

pd充电协议是什么

pd协议快充什么意思

PD快充协议优势

USB PD快速充电通信原理

 

PD充电器硬件结构

典型的手机充电器的硬件结构（以基于Dialog方案的高通QC2.0快充协议为例）如图1所示。iW626作为QC2.0协议控制器，经由USB口的D+/D-信号和手机侧AP进行供电协商，然后通过光耦控制原边的AC/DC控制器iW1780完成输出电压的调整。

基于PD协议的充电器电路可以维持AC/DC部分不变，只是将QC协议控制器替换为PD控制器，比如Cypress半导体的CCG2（type-cControllerGeneraTIon2）。CCG2是最早通过USB-IF认证的PD控制器之一，内部包含ARM®Cortex®-M0处理器和完备的PD协议收发器，可以满足充电器，主机，附件，EMAC线缆等各种支持type-c口的应用，在苹果，联想，HP，Dell，小米，乐视等一线品牌客户都有众多的量产案例。

图1基于Dialog方案的高通QC2.0快充协议的充电器硬件框图

采用CCG2PD控制器和DialogAC/DC控制器的充电器电路简图如图2所示，CCG2通过Type-C口的CC信号和手机AP进行PD协议沟通，然后通过PWM控制光耦将电压和电流需求反馈到AC/DC进行输出调节。CCG2会通过采样VBUS来保证PD协议状态机的可靠运转，并且根据PD状态通过MOSFET控制VBUS的通断。另外CCG2也可以通过D+/D-支持QC3.0协议，在同一个Type-C口上实现PD和QC的共存（实际工作时两者不能同时起用，用户可以定义优先级和使能策略）。PD快充除了可以进行调压充电，还可以进行电流调节，实现电流精调或者大电流充电甚至直充。CCG2可以使用内部ADC进行电压电流采样，进行闭环控制和OVP/OCP/UVP保护。CCG2的保护机制是软件控制的，因此实时性不够，可以充当AC/DC控制器保护的辅助或者冗余。Cypress的第三代PD控制器CCG3在精简BOM的同时，集成了内部硬件的OCP/OVP等保护机制，提高了ADC精度，提供了最优的大电流直充方案，已经在多个手机客户开始了评估设计。

图2基于CypressCCG2方案的PD和QC快充协议的充电器硬件框图

pd充电协议是什么

PD充电协议是USB-IF组织公布的功率传输协议，它可以使目前默认最大功率5V/2A的type-c接口提高到100W，同时谷歌宣布Android7.0以上的手机搭载的快充协议必须支持PD协议，意在统一快充市场。

pd协议快充什么意思

USB-PowerDelivery（USBPD）是目前主流的快充协议之一。是由USB-IF组织制定的一种快速充电规范。。USBPD透过USB电缆和连接器增加电力输送，扩展USB应用中的电缆总线供电能力。该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100瓦，并可以自由的改变电力的输送方向。

USBPD和Type-C的关系。经常会有人把USBPD和Type-C放在一起谈，甚至就把Type-C充电器叫做PD充电器。USBPD和Type-C其实是两码事，USBPD是一种快速充电协议，而Type-C则是一种新的接口规范。Type-C接口默认最大支持5V/3A，但在实现了USBPD协议以后，能够使输出功率最大支持到前文提到的100W。所以现在许多实用Type-C接口的设备都会支持USBPD协议。

USBPD的发展前景。USBPD现在已经发展到了USBPD3.0版本。在谷歌的推动下目USBPD已经收编了高通的QC快充协议，并获得了中国工信部的支持。有望在不久统一目前混乱的快充市场。

PD快充协议优势

PD是PowerDelivery，关注的是两个或者多个设备，甚至是一个基于USB接口的智能电网的电能传输过程，电能传输可以是双方向的，甚至是组网的，可以具备系统级供电策略。而QC是QuickCharge仅仅关注的是快速充电问题，电能传输是单方向的，不具备电能组网能力，不支持除了供电以外的其他功能。

目前支持PD协议的设备还比较少，已知的仅苹果的newMacbook、魅族和HTC手机的几款高端型号、谷歌笔记本等少数设备，但是星火之势，终可燎原，而且国内也渐有厂家推出了PD协议的充电头。

USB PD快速充电通信原理

USBPD的通信是将协议层的消息调制成24MHZ的FSK信号并耦合到VBUS上或者从VBUS上获得FSK信号来实现手机和充电器通信的过程。

如图所示，在USB PD通信中，是将24MHz的FSK通过cAC-Coupling耦合电容耦合到VBUS上的直流电平上的，而为了使24MHz的FSK不对PowerSupply或者USBHost的VBUS直流电压产生影响，在回路中同时添加了zIsolation电感组成的低通滤波器过滤掉FSK信号。

USBPD的原理，以手机和充电器都支持USBPD为例讲解如下：

1）USBOTG的PHY监控VBUS电压，如果有VBUS的5V电压存在并且检测到OTGID脚是1K下拉电阻（不是OTGHost模式，OTGHost模式的ID电阻是小于1K的），就说明该电缆是支持USBPD的；

2）USBOTG做正常BCSV1.2规范的充电器探测并且启动USBPD设备策略管理器，策略管理器监控VBUS的直流电平上是否耦合了FSK信号，并且解码消息得出是CapabilitiesSource消息，就根据USBPD规范解析该消息得出USBPD充电器所支持的所有电压和电流列表对；

3）手机根据用户的配置从CapabilitiesSource消息中选择一个电压和电流对，并将电压和电流对加在Request消息的payload上，然后策略管理器将FSK信号耦合到VBUS直流电平上；

4）充电器解码FSK信号并发出Accept消息给手机，同时调整PowerSupply的直流电压和电流输出；

5）手机收到Accept消息，调整ChargerIC的充电电压和电流；

6）手机在充电过程中可以动态发送Request消息来请求充电器改变输出电压和电流，从而实现快速充电的过程。

本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

杂项小知识

物联网

小知识·PD充电协议 的相关文章

随机推荐

  • 【PCIe】1: PCIe 硬件时序初始化过程

    目录 1 前言 2 PCIe理论带宽 3 PCIe连接器引脚定义 4 关键信号描述 4 1 PERST 4 2 REFCLK 和REFCLK 信号

  • Java运行时动态加载类之ClassLoader加载class及其依赖jar包

    需求场景是 通过ClassLoader动态加载外部class文件 class文件又依赖某个具体jar包 需要动态加载jar包 采用URLClassLoader 1 xml配置文件

  • 封装v-loading全局自定义指令

    当我们刷新页面或者是首次加载的时候 如果后端数据请求比较慢的情况下 页面是会出现白屏情况的 所以我们可以使用 v loading 去优化一下 增加用户的体验性 我们可以有两种方式去实现 1 定义一个 loading 的组件 然后在每一个需要

  • Python---自动生成二维码

    专栏 python 个人主页 HaiFan 专栏简介 本专栏主要更新一些python的基础知识 也会实现一些小游戏和通讯录 学时管理系统之类的 有兴趣的朋友可以关注一下 自动生成二维码 二维码的本质上 就是一段字符串 我们可以把任意的字符串

  • 一位大三学生（准大四）面试网络工程师后的一些想法

    首先声明 这是我面试一家公司的网络工程师后想要表达的一些东西 早就面试完了 但是一直现在才发 以上均为个人想法 本科大学就不说名字了吧 非211 985 是省重点建设高校 省内知名 省外无名 本人专业通信 但是对这个专业无感 所以投身于了网

  • 成为一名黑客（网络安全），需要掌握哪些黑客技能？

    前言 黑客技能是一项非常复杂和专业的技能 需要广泛的计算机知识和网络安全知识 你可以参考下面一些学习步骤 系统自学网络安全 在学习之前 要给自己定一个目标或者思考一下要达到一个什么样的水平 是学完找工作 进大厂 还是兴趣学习提升 成为一个黑

  • Etcd恢复报错:error listing data dir: /var/lib/etcd/default.etcd

    通过systemd托管的etcd数据备份还原无法启动服务并且报错 error listing data dir var lib etcd default etcd 但是单独执行启动命令可以 usr bin etcd debug name d

  • 各种数据结构的时间复杂度分析

    对于同一个数据结构来说 底层实现的不同往往会呈现出不同的时间复杂度 以数组为例 普通数组实现 顺序数组实现 二分搜索树 平衡 插入 O 1 O n O logn 查找 O n O logn O logn 删除 O n O n O logn

  • 青龙面板及使用（拔毛助长）

    提示 码文不易 来源 学习日常 前言 简单说一下这个原理吧 就是把写好的脚本挂在面板上 让他定时运行 得有个服务器 我用的是腾讯的 搭建的问题 直接搜吧 我就不在过多说些什么了 最好有俩种设备 安卓 苹果 知识储备的话 懂点python j

  • c语言中空格算空行吗,1、程序中空格与空行使用规范

    在程序代码中 善用空格与空行 可使程序板式更加优美 空格 使用 1 在C语言的关键字 像if for while switch等 之后要留有空格 以突显出该关键字 在函数之后不要留空格 紧跟左括号 以与关键字作区别 但在函数定义的参数之间

  • NAT技术详解

    前言 我们知道现在流行的IPv4的IP地址是32位的 那说明IP地址总数是2 32次方个 但是随着互联网的发展 现在的入网设备早就超过了2 32次方个了 拿为什么我们现在的主机IP还够用呢 这里用到了NAT技术来解决 一 NAT技术概念 在

  • 如何阅读他人的程序代码（上）——技巧学习篇

    一 读懂程序代码 使心法皆为我所用 程序代码是别人写的 只有原作者才真的了解程序代码的用途及涵义 许多程序人心里都有一种不自觉的恐惧感 深怕被迫去碰触其他人所写的程序代码 但是 与其抗拒接收别人的程序代码 不如彻底了解相关的语言和惯例 当成

  • java中如何进行日期时间比较？4种方法介绍

    1 Date compareto java util Date提供了在Java中比较两个日期的经典方法compareto 1 如果两个日期相等 则返回值为0 2 如果Date在date参数之后 则返回值大于0 3 如果Date在date参数

  • Docker 应用部署

    文章目录 一 部署 MySQL 二 部署 Tomcat 三 部署 Nginx 四 部署 Redis 提示 以下是本篇文章正文内容 Docker 系列学习将会持续更新 一 部署 MySQL 搜索并拉取 mysql 镜像 docker sear

  • 最近碰到的一个关于memcpy的奇葩问题

    最近写代码 碰到一个奇葩问题 memcpy函数用起来 编译居然提示我stackoverflow 简直是对写C的码农的最大羞辱 WTF UINT8 numBuffers 0 UINT16 cpLength 0 TPM2B DIGEST buf

  • 排序和复杂度

    常见的排序方式 1 冒泡排序 时间复杂度 最好情况是 O n 最坏情况是 O n2 空间复杂度 开辟一个空间交换顺序O 1 2 快速排序 时间复杂的 最好情况是 O nlogn 最坏情况是 O n2 空间复杂度 最好的情况 每一次base值

  • 结构型模式之外观模式

    复习用 不适合初学 复习用 不适合初学 复习用 不适合初学 定义 Facade Pattern 外部与一个子系统的通信必须通过一个统一的外观对象进行 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面 外观模式定义了一个高层接口 这个接口使得这一子系统

  • collate chinese_prc_ci_as null解说

    我们在create table时经常会碰到这样的语句 例如 password nvarchar 10 collate chinese prc ci as null 那它到底是什么意思呢 不妨看看下面 首先 collate是一个子句 可应用于

  • 计算机程序的思维逻辑 (12) - 函数调用的基本原理

    栈 上节我们介绍了函数的基本概念 在最后我们提到了一个系统异常java lang StackOverflowError 栈溢出错误 要理解这个错误 我们需要理解函数调用的实现机制 本节就从概念模型的角度谈谈它的基本原理 我们之前谈过程序执行

  • 小知识·PD充电协议

    目录 PD充电器硬件结构 pd充电协议是什么 pd协议快充什么意思 PD快充协议优势 USB PD快速充电通信原理 PD充电器硬件结构 典型的手机充电器的硬件结构 以基于Dialog方案的高通QC2 0快充协议为例 如图1所示 iW626作

热门标签