¿Cómo funciona el protocolo de carga rápida?|ZONSAN

2023-03-07
¿Cómo funciona el protocolo de carga rápida?

El protocolo de carga rápida es el "lenguaje" necesario para que el cargador se comunique con el dispositivo para estrechar la mano y solo después de la "conversación" correcta, el "apretón de manos" puede tener éxito para una carga rápida.Veamos una visión paso a paso de cómo funcionan los diferentes protocolos de carga rápida.

Protocolos de carga rápida a la antigua




Hace unos años, el protocolo de carga rápida era muy simple, tan simple que era similar a una señal de tráfico, y los niños de jardín de infantes podían determinar el significado de la señal por el color.El equipo y los cargadores no necesitan ser "inteligentes" para leer las necesidades de ambos lados, ya sea la dificultad de la investigación y el desarrollo o el costo de los materiales es simple y barato.El semáforo del protocolo de carga rápida, por otro lado, utiliza la voltaje D+D para la transmisión de información.



Los protocolos de carga rápida más antiguos usan la interfaz de comunicación USB 2.0, comúnmente encontrada en la interfaz USB-A.En la imagen se encuentra un conector femenino de salida USB-A en la fuente de alimentación móvil, puede ver que está conectado a la placa base con solo cuatro alfileres, de los cuales los dos lados se usan para transmitir VCC actuales, pasadores GND, el medio esSe usa para transmitir los datos D +, D - Pins.El "D" en "D+D-" significa datos de datos, y el terminal de carga y el dispositivo que recibe energía se comunican entre sí a través de D+D- para la comunicación de datos y, por lo tanto, el protocolo de carga rápida del apretón de manos.



Observamos el cable de datos, en general, el cable de datos USB2.0 de la interfaz USB-A solo cuatro contactos y la definición de chasis femenino USB-A de la misma, el dos más externos se usa para transferir la corriente, los dos medios se usan para transferirdatos.VCC, GND más largo, D + D- más corto, que está deliberadamente diseñado para desconectar primero la conexión de datos, después de desconectar la fuente de alimentación cuando se desconectó.

1 、 Apple2.4a



En la era de todos hay una carga de 5V, la carga directa de iPhone solo 5W, el cargador necesita una resistencia de identificación especial para obtener más potencia de carga.El lado izquierdo de la PCB en la imagen es la almohadilla de los dos puertos de salida USB-A, que comparte un chip de protocolo que admite una identificación inteligente dual.Después de insertar el iPhone, el chip de protocolo ajusta el voltaje D+D de la interfaz USB-A a 2.7V/2.7V para proporcionar una identificación de Apple 2.4A.La interfaz USB-A más derecha, por otro lado, simplemente conecta D+D- directamente al corto, proporcionando el reconocimiento de salida DCP 5V1.5A.
Imagen



Monitoreo de la carga de iPhone 8 Plus a través del probador Power-Z, se puede encontrar que el voltaje D+D-D actual es de 2.66V/2.65V, que está cerca de 2.7V/2.7V del protocolo de identificación de Apple2.4a.El iPhone 8 Plus ingresa al modo de carga Apple2.4A con una potencia de 12W.

2 、 QC2.0



Después de ingresar la era de carga rápida de alto voltaje QC2.0, la interfaz USB-A ya no es una salida simple de 5V, pero se puede aumentar a 9V o incluso un voltaje de 12 V para obtener la transmisión de potencia de alta potencia, que existe un cierto peligro, ¿Cuál es el caso antes de la necesidad de aumentar sin quemar el dispositivo?Por lo tanto, el chip de identificación inteligente de la era de QC hizo una mayor evolución, incluida una variedad de diferentes protocolos de carga rápida, QC, FCP, AFC, etc., lo mismo al controlar el voltaje D + D al juicio de la votación.Por ejemplo, la carga rápida de Qc2.0 necesita emitir 9V, D + D - El voltaje es 3.3V / 0.5V, es necesario que la necesidad de obtener 12V, D + D - El voltaje se ajuste a 0.5V / 0.5V, no se aumentará la retroalimentaciónPara mantener la salida de 5V para garantizar la seguridad.

3 、 mtk pe



Si QC2.0 basado en el voltaje D + D- para la comunicación es similar a un semáforo, la carga rápida MTK PE utilizada por los teléfonos celulares Meizu es similar al código Morse para telegrafiar, Tee - Tee - Tee - Tee -PeLa carga rápida no requiere la transferencia de datos D+D, incluso solo el cable de datos de dos núcleos VCC GND se puede usar con éxito.El cable de datos de dos núcleos se puede utilizar con éxito y activar la carga rápida de PE, y la señal de pulso actual de PE es casi sin pérdidas transmisión digital, no habrá un error de valor de voltaje que no pueda activar la carga rápida como D+D-.



La imagen muestra el pulso actual cuando el probador USB de Power-Z atrapa a Meizu que desencadena la carga rápida de PE, puede ver que el intervalo y el intervalo de corriente es como la transferencia de información de telegrabación, después de la transferencia de información correcta, el voltaje de salida del cargador salta de 5Va 7V y luego a 9V.Ya no admite la carga rápida de PE, que está al lado del punto.

Protocolo de comunicación avanzada de USB PD


Después de ingresar a la era de la carga rápida de USB PD, la interfaz física del cargador y los productos digitales del puerto USB-A completamente transición a la interfaz USB-C, la interfaz USB-C tiene más pines PIN, admite un techo de transmisión de potencia más alto, y un techo de transmisión de potencia y un techo de transmisión de potencia, yes completamente diferente de la identificación simple D + D-D anterior, pero los medios de comunicación bidireccional de paquetes inteligentes para comunicaciones más complejas.Si el antiguo protocolo de carga rápida es los estudiantes de jardín de infantes que observan semáforos para cruzar la carretera, entonces el protocolo de carga rápida USB PD es dos adultos que charlan en este nivel de complejidad.

Primero veamos la diferencia entre la interfaz, la interfaz física USB-C Forma completa del pin de hasta 24 alfileres, pero para cargar, no importa cuán alta potencia sea, siempre que la forma USB2.0 de 12 pines sea suficiente, el pin completo másLos pines se utilizan para ejecutar USB3.0/3.1/3.2/Thunderbolt y otros datos de alta velocidad, no relacionados con la carga, lo siguiente nos centramos en la interfaz USB-C PIN estándar USB2.0.



Puede ver el USB-C para la transmisión de potencia VBU, GND Un total de dos pares, es decir, cuatro pines, además de soportar enchufar a ciegas delanteras y traseras, más del doble de la cantidad de pines para que pueda soportar más alta potenciatransmisión de potencia.En el medio de la interfaz se puede ver d + d- Estos dos pines en el estándar USB-A, por lo que USB-C puede ser una comunicación de datos compatible con versiones anteriores.Y el PD USB más crítico es el PIN CC, la línea CC es el estándar de carga rápida USB PD para el canal de intercambio de información, sin pin CC, entonces no puede PD Cargo rápido.Algunos puertos USB-A mágicos, aunque el formulario es un puerto A, pero en la mitad de una nueva línea PIN CC, por lo que puede ejecutar el protocolo PD USB en el puerto A.



La comunicación USB-C utiliza un lenguaje programable para la comunicación bidireccional, que requiere un controlador PD USB de alto rendimiento con un tamaño de chip, número de alfileres y complejidad que excede con creces los chips de protocolo de la era de QC.Aquí tomamos el paquete de comunicación entre el cargador y el teléfono a través del probador USB de Power-Z para ver qué sucede durante el proceso de carga.

1. PD2.0



El estándar de carga rápida USB PD ahora se ha desarrollado para PD 3.0, cuanto mayor sea el número, más características admitidas por la versión, veamos PD2.0.PD2.0 Soporte de carga de carga rápida Conjunto de engranaje de voltaje fijo, puede elegir el voltaje fijo requerido de acuerdo con la transmisión del cargador.El paso de voltaje para cargar.



Echemos un vistazo a la aplicación de la PC Power-Z, la columna del puerto de información es dos direcciones de transmisión, fuente-> sumidero, fuente<-Sink, where Source->El fregadero representa la comunicación desde el extremo de transmisión hasta el extremo receptor.Fuente-> fregadero es la comunicación del transmisor al receptor, como el cargador al teléfono, fuente<-Sink is the feedback from the receiver to the transmitter, such as the phone to the charger, understand the direction that we can then see how they communicate with each other.

Proceso de comunicación de PD USB Tomamos el cargador PD 2.0 como ejemplo, después de que el cable está conectado en la fuente de alimentación y el dispositivo no comienza a cargarse de inmediato, sino que primero saludo, el cargador para transmitir el voltaje de PDO, el cargador le dijo al teléfono, que apoyo, que apoyo5V2.4A / 9V3A / 15V3A / 20V2.25A FUTA salida de voltaje fijo.

Después de que el teléfono recibe la información de transmisión de PDO, primero se vuelve al cargador, informando que necesita una calificación de voltaje 5v2.4A, el cargador recibe los comentarios y responde al teléfono que la energía se ha ajustado a 5v2.4a.Después de eso, el teléfono y el cargador se comunican entre sí nuevamente, el teléfono solicita ajustar el voltaje de salida a 9V2A, el cargador informa que la solicitud se ha recibido y se está ajustando a 9V2A, completando así una fase de comunicación.

2 、 PD 3.0 PPS

PD3.0 PPS está cerca del principio de PD2.0, pero con más subconjunto de voltaje PPS.El subconjunto de voltaje PPS es un conjunto de voltaje de la fuente de alimentación establecido con un tramo de 0.02V como el rango de ajuste, que puede ajustar el voltaje y hacer que la bomba de carga sea posible la carga y la carga directa.



Después de que el PD 3.0 PPS está conectado al cable, el cargador envía un paquete (transmisión de PDO) al teléfono que le dice que soy un cargador con cuatro PDO fijos de 5V3A / 9V3A / 12V3A / 15V3A / 20V2.25A con dos PPSde 5-11V3A / 5-16V3A.El teléfono recibe esta transmisión y da comentarios al cargador que solicita el voltaje 5V3A de salida.El cargador acepta la solicitud de ajuste de voltaje e informa al teléfono que se ha ajustado OK, y el teléfono alimenta que está listo para cargar e inicia 5V3A para cargar.



En el camino a la carga, el teléfono envía un mensaje para informar al cargador que necesito ajustar el voltaje y solicitar ajustar el voltaje de salida a 8.66v3a.El cargador recibe la solicitud de ajuste de voltaje y ajusta la salida de 5V3A a 8.66V3A.Después de eso, el teléfono envía el comando de ajuste de voltaje varias veces por segundo, cada vez que le dice al cargador que ajuste el voltaje en 0.02V, y el cargador lo hace.



Después de más de 500 comunicaciones para ajustar el voltaje, finalmente se estabilizó a 7V3A para cargar, a fin de lograr el propósito de carga rápida y un bajo aumento de temperatura, que es el proceso de comunicación del protocolo de carga rápida de PPS.

Protocolos privados


1 、 Protocolos totalmente privados



Algunos fabricantes desarrollarán protocolos privados de carga rápida para algunos dispositivos, cifrando el flujo de información en el proceso de comunicación, los usuarios desean obtener la mejor experiencia de carga solo pueden usar los accesorios originales.Esta práctica se debe a que el estándar actual no puede satisfacer las necesidades de los fabricantes, como el límite de PD USB de solo 20V5A 100W, el segundo puede construir un ecosistema de accesorios privados, suficientes ganancias para apoyar el desarrollo de la tecnología para lograr el desarrollo benigno, existe.No hay excusa para hacerlo.

2 、 Acuerdo semiprivado



Algunos fabricantes están utilizando protocolos semiprivados, como la carga rápida de AFC Samsung 45W, basado en el desarrollo de PD3.0 PPS de protocolos de carga rápida para modificaciones de ajuste fino, porque no hay cifrado, por lo que algunos de los accesorios de terceros en los accesorios de terceros en losEl mercado también puede ser común, el usuario puede elegir una mayor gama de accesorios.

¿Los beneficios de unificar la interfaz USB-C para la carga rápida?




Hace muchos años, cuando la interfaz no estaba unificada, había micro USB, mini USB, pin con forma, puerto redondo de CC y muchas otras interfaces diferentes, incluso las diferencias de voltaje de la fuente de alimentación, el caos caótico obstaculizó el desarrollo del USB-C es comoUn soporte para tarjeta de bombilla, eliminando otras interfaces grandes unificadas para el estándar de interfaz USB-C, de modo que miles de dispositivos funcionan bajo el mismo estándar, la misma interfaz física, el mismo estándar de comunicación.Los fabricantes ya no necesitan desarrollar tecnología para una variedad de estándares y diseñar diferentes productos de especificaciones, la tecnología de carga rápida se ha desarrollado rápidamente, los usuarios como consumidores también disfrutan de la conveniencia de la unificación USB-C.



USB-C es un soporte de bombilla, entonces, el cargador es como una bombilla, basada en el estándar USB-C y la fabricación de cargadores nacidos de 18W, 30W, 45W, 65W, 100W y más de alta potencia en el futuro,Los usuarios pueden elegir diferentes productos de energía para usar de acuerdo con sus necesidades, sin preocuparse por la interfaz.

Resumen


Este tema de cobrar a Miscelany de la editorial para que presente parte de los protocolos de carga rápida y los principios de trabajo, creo que después de leer lo entenderá.Para los teléfonos celulares, las computadoras portátiles y otros dispositivos, los protocolos de carga rápida son esenciales, no hay protocolos de carga rápida para admitir la potencia de carga se limitarán a una potencia muy baja, gracias al estándar USB-C Unified para hacer que la carga rápida sea completamente popular, ya sea que lo seaLos modelos de nivel de entrada o los productos insignia admiten una carga rápida, los diferentes usuarios de capa de consumo pueden disfrutar de la diversión de la carga rápida.

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