USB 2.0 壁式充电器如何协商电流输出?

电器工程 USB 充电器
2022-01-11 23:56:41

我正在尝试为我的项目使用手机充电器,并且想要大电流输出。我已阅读内容,但我的测量结果显示了其他内容。

是电池充电规范 Rev. 1.2 的链接。

1.4.7 专用充电口

专用充电端口 (DCP) 是设备上的下行端口,通过 USB 连接器输出电力,但不能枚举下行设备。DCP 应以\$V_{CHG}\$的平均电压输出\$I_{DCP} \$ 。DCP 应将 D+ 线短接到 D- 线。

在此处输入图像描述

我在三个不同的充电器上进行了验证,所有充电器都将\$R_{DCP\_DAT}\$读取为 ~1.5 Ohms。现在,如果 D+ 和 D- 之间有短路,充电端口侧没有检测到,充电器应始终在 VBUS 线上输出\$I_{DCP}\$ {0.5 - 5.0A max} -它是否正确?

我测试了三个充电器的电流输出,但它们都是完全不同的。

充电器 1 - 诺基亚

额定电流输出:1.3A

实测电流输出:1.34A

充电器 2 - 华硕

额定电流输出:2.0A

实测电流输出:0.7A - 1.1A(不稳定)

充电器 3 - HTC

额定电流输出:1A

被测电流输出:0.1A

如果所有这些专用充电端口都没有电流协商,为什么只有一个充电器显示它的额定输出?

NB 所有三个充电器都可以在合理的时间内为手机充电。

4个回答

充电端口侧没有检测到,充电器应始终在 VBUS 线上输出 IDCPIDCP {0.5 - 5.0A max} - 这是正确的吗?

我不完全理解这一点,因为BC 规范读起来很混乱,但是是的,专用充电器 (DCP) 将 D+ 和 D- 短路在一起以指示它们是什么。但是,这并不表示任何特定的电流可用,它只是说它是 DCP。不同的充电器提供不同量的电流。

充电器没有大脑;它只提供 5 V 电压,直到电流消耗过大,然后其电压开始下降:

DCP 要求的工作范围

它是“便携式设备”(PD),它必须聪明地限制自己从 DCP 汲取的电流,以保持在绘图的黑暗区域内。因此它可以尝试吸收高达 1.5 A 的电流,但如果充电器电压在 0.5 A 时降至 2 V 以下,那么您不能从中汲取超过 0.5 A 的电流。

对于专用充电器或 USB 充电器,电流限制是通过加载适配器来确定的。当适配器的输出电压开始下降时,表明已达到设备的电流限制。- MAX8895 数据表

我不确定这个答案是否能解决您的问题,但 Apple 对其壁式充电器做了类似的事情,以确保设备不会被过快充电。为此,充电器有一个由 2 个电阻组成的分压器电路,为一个或两个数据引脚提供参考电压。在 iPhone 内部,有一个额外的电路可以从分压器读取数据引脚上的电压。

这是一个“Apple Compatible”充电器的示意图,其中包含我所说的分压器:

苹果兼容充电器

我会假设 Apple 为不同的额定充电器提供不同的分压器。这样,如果参考电压低于 2v,手机就可以判断它是否可以安全地自行充电。

从概念上讲,这个问题是不恰当的。

通常的壁式(和 BC1.1/1.2)充电器不会协商任何东西他们只通过 D+/D- 线上的一些签名来“宣传”他们的能力。设备根据检测到的签名和内部电池的状态决定采取最大必要电流。

正如其他受访者所指出的,有“中国签名”(D+ 短接到 D-),有特定电压组合的“Apple 签名”(使用 ~40k-70k 电阻),可能有 BC1.2 顺序握手。由于与 BC1.2 相关的整体笨拙和复杂性,这个签名很难找到。

在现代,随着新的供电规范 (PD) 的出现,情况可能会有所不同,其中“供应商”(充电器)通过具有相当复杂协议的串行通信通道积极地向“消费者”宣传其能力。最初在 PD1.1 中考虑 VBUS 线用于此目的(现在已放弃该想法),现在 Type-C 连接器中的 CC 引脚用于此目的。

我猜充电器可能正在执行数据触点检测(以确保完全插入 - 电源触点首先配对)。建议您尝试将 D+ 连接到合理的 VDP_SRC 电压。