Comment fonctionne le protocole de charge rapide?|ZONSAN

2023-03-07
Comment fonctionne le protocole de charge rapide?

Le protocole de charge rapide est le "langage" nécessaire pour que le chargeur puisse communiquer avec l'appareil pour se serrer la main et ce n'est qu'après que la "conversation" correcte que la "poignée de main" puisse réussir pour la charge rapide.Jetons un aperçu étape par étape sur le fonctionnement des différents protocoles de charge rapide.

Protocoles de charge rapide à l'ancienne




Il y a quelques années, le protocole de charge rapide était très simple, si simple qu'il était similaire à un signal de circulation, et les enfants de la maternelle pouvaient déterminer la signification du signal par la couleur.L'équipement et les chargeurs n'ont pas besoin d'être «intelligents» pour lire les besoins des deux côtés, que ce soit la difficulté de la recherche et du développement ou le coût des matériaux est simple et bon marché.Le feu de circulation du protocole de charge rapide, en revanche, utilise D + D-tension pour la transmission d'informations.



Les protocoles de charge rapide plus anciens utilisent tous l'interface de communication USB 2.0, couramment trouvée dans l'interface USB-A.Dans l'image est un connecteur féminin USB-A Sortie sur l'alimentation mobile, vous pouvez voir qu'il est connecté à la carte mère avec seulement quatre broches, dont les deux côtés sont utilisés pour transmettre des broches VCC, GND, le milieu est le milieuutilisé pour transmettre des données d +, d - broches.Le "D" dans "D + D-" signifie les données de données, et le terminal de charge et le dispositif récepteur de puissance communiquent entre eux via D + D- pour la communication des données et donc le protocole de charge rapide de la poignée de main.



Nous examinons le câble de données, d'une manière générale, le câble de données USB2.0 interface USB-A seulement quatre contacts, et la définition du châssis féminin USB-A de la mêmedonnées.VCC, GND plus long, D + D- Shorter, qui est délibérément conçu pour déconnecter la connexion de données d'abord, après avoir déconnecté l'alimentation lorsqu'il est débranché.

1 、 Apple2.4a



À l'ère de tout le monde, la charge de 5 V, iPhone Direct ne facturent que 5 W, le chargeur a besoin d'une résistance d'identification spéciale pour obtenir plus de puissance de charge.Le côté gauche du PCB dans l'image est le coussin des deux ports de sortie USB-A, partageant une puce de protocole qui prend en charge une double identification intelligente.Une fois l'iPhone inséré, la puce de protocole ajuste la tension D + D de l'interface USB-A à 2,7 V / 2,7 V pour fournir une identification Apple 2.4A.L'interface USB-A la plus à droite, en revanche, se connecte simplement D + D- directement au court, fournissant la reconnaissance de sortie DCP 5V1.5A.
Image



Surveillant la charge de l'iPhone 8 Plus via le testeur Power-Z, on peut constater que la tension D + D + actuelle est de 2,66 V / 2,65 V, qui est proche de 2,7 V / 2,7 V du protocole d'identification Apple2.4A.L'iPhone 8 Plus entre dans le mode de charge Apple2.4A avec une alimentation 12W.

2 、 QC2.0



Après être entré dans l'ère de charge rapide QC2.0 à haute tension, l'interface USB-A n'est plus une simple sortie 5V, mais peut être augmentée à une tension 9V ou même 12V pour obtenir une transmission de puissance haute puissance, qui il y a un certain danger, Quel est le cas avant la nécessité de stimuler sans brûler l'appareil?Ainsi, la puce d'identification intelligente de l'ère QC a fait une plus grande évolution, y compris une variété de protocoles de charge rapide différents, QC, FCP, AFC, etc., le même en contrôlant la tension D + D au jugement de sondage.Par exemple, la charge rapide de QC2.0 doit produire 9V, D + D - la tension est de 3,3 V / 0,5 V, besoin de produire 12 V, D + D - La tension est ajustée à 0,5 V / 0,5 V, aucune rétroaction ne sera pas augmentéepour maintenir la sortie 5V pour assurer la sécurité.

3 、 MTK PE



Si QC2.0 basé sur la tension D + D pour la communication est similaire à un feu de circulation, la charge rapide MTK PE utilisée par les téléphones portables Meizu est similaire au code Morse for Telegraphing, Tee - Tee - Tee - Tee - Tee -PELa charge rapide ne nécessite pas de transfert de données D + D, même seul le câble de données VCC GND à deux nœurs peut être utilisé avec succès.Le câble de données à deux nœurs peut être utilisé avec succès et déclencher une charge rapide PE, et le signal d'impulsion actuel de PE est une transmission numérique presque sans perte, il n'y aura pas d'erreur de valeur de tension qui ne peut pas déclencher une charge rapide comme D + D-.



L'image montre l'impulsion actuelle Lorsque le testeur USB Power-Z attrape Meizu déclenchant une charge rapide PE, vous pouvez voir que le courant activé / désactivé est comme le transfert d'informations télégraphiques, après la poignée de main de transfert d'informations correctes, la tension de sortie du chargeur saute de 5Và 7V puis à 9v.Ne soutient plus la charge rapide PE, qui est hors de propos.

Protocole de communication avancé USB PD


Après être entré dans l'ère de la charge rapide USB PD, l'interface physique du chargeur et des produits numériques du port USB-A entièrement passé à l'interface USB-C, l'interface USB-C a plus d'épingles à broches, prend en charge le plafond de transmission plus puissante etest complètement différent de l'identification simple D + D- D +, mais les moyens de communication bidirectionnelle de paquets intelligents pour des communications plus complexes.Si l'ancien protocole de charge rapide est les élèves de la maternelle qui regardent des feux de circulation pour traverser la route, le protocole USB PD Fast Charging est deux adultes qui discutent dans WeChat ce niveau de complexité.

Regardons d'abord la différence entre l'interface, la forme complète de l'interface USB-C jusqu'à 24 broches, mais pour la charge, quelle que soit la puissance élevée, tant que la forme USB2.0 de 12 broches est suffisante, la broche complète plusLes broches sont utilisées pour exécuter USB3.0 / 3.1 / 3.2 / Thunderbolt et d'autres données à grande vitesse, non liées à la charge, ce qui suit nous nous concentrons sur l'interface USB-C PIN standard USB2.0.



Vous pouvez voir le VBU USB-C pour la transmission de puissance, GND un total de deux paires, c'est-à-dire quatre broches, en plus de prendre en charge le bouchage avant et arrière, plus du double du nombre d'épingles afin qu'il puisse prendre en charge plus de haute puissancepuissance de transmission.Au milieu de l'interface, on peut voir D + D- ces deux broches sur la norme USB-A, de sorte que l'USB-C peut être une communication de données compatible en arrière.Et la PD USB la plus critique est la broche CC, la ligne CC est la norme de charge rapide USB PD pour le canal d'échange d'informations, pas de broche CC, alors vous ne pouvez pas la charge rapide PD.Un port USB-A magique, bien que le formulaire soit A-Port, mais au milieu d'une nouvelle ligne PIN CC, vous pouvez donc exécuter un protocole USB PD sur le port A.



La communication USB-C utilise un langage programmable pour la communication bidirectionnelle, qui nécessite un contrôleur USB USB haute performance avec une taille de puce, un nombre de broches et une complexité qui dépasse de loin les puces de protocole de l'ère QC.Ici, nous prenons le paquet de communication entre le chargeur et le téléphone via le testeur USB Power-Z pour voir ce qui se passe pendant le processus de charge.

1. PD2.0



USB PD Fast Charging Standard s'est maintenant développé pour PD 3.0, plus le nombre est important, plus les fonctionnalités sont prises en charge par la version, regardons PD2.0.PD2.0 Prise en charge rapide Prise en charge de la tension fixe Commutation de vitesse de tension, vous pouvez choisir la tension fixe requise en fonction de la diffusion du chargeur.L'étape de tension pour la charge.



Jetons un coup d'œil à l'application de Pow-Z PC, la colonne du port d'information est deux directions de transmission, source-> puits, source<-Sink, where Source->L'évier représente la communication de l'extrémité de transmission à l'extrémité de réception.Source-> Évier est la communication de l'émetteur au récepteur, comme le chargeur au téléphone, source<-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.

Processus de communication USB PD Nous prenons le chargeur PD 2.0 à titre d'exemple, une fois le câble branché l'alimentation et l'appareil ne commence pas immédiatement à charger, mais d'abord la salutation, le chargeur pour diffuser la tension de l'APD, le chargeur a déclaré au téléphone, je prends en charge5V2.4A / 9V3A / 15V3A / 20V2.25A Four Fixe Tentage Sortie.

Une fois que le téléphone a reçu les informations de diffusion PDO, elle a d'abord renvoyé le chargeur, informant qu'elle a besoin de note de tension 5v2.4a, le chargeur reçoit les commentaires et répond au téléphone que la puissance a été ajustée à 5v2.4a.Après cela, le téléphone et le chargeur communiquent à nouveau entre eux, le téléphone demande pour ajuster la tension de sortie à 9v2a, le chargeur informe que la demande a été reçue et est ajustée à 9v2a, terminant ainsi une phase de communication.

2 、 PD 3,0 PPS

PD3.0 PPS est proche du principe de PD2.0, mais avec plus de sous-ensemble de tension PPS.Le sous-ensemble de tension PPS est un ensemble d'ensemble de tension d'alimentation avec une portée de 0,02 V comme plage de réglage, ce qui peut affiner la tension et rendre la charge de charge de charge et la charge directe possible.



Une fois que le PD 3.0 PPS est branché sur le câble, le chargeur envoie un paquet (diffusion PDO) au téléphone en lui indiquant que je suis un chargeur avec quatre APD fixes de 5v3a / 9v3a / 12v3a / 15v3a / 20v2.25a avec deux ensembles pps ppsde 5-11V3A / 5-16V3A.Le téléphone reçoit cette diffusion et donne des commentaires au chargeur demandant la tension 5V3A de sortie.Le chargeur accepte la demande de réglage de la tension et informe le téléphone qu'il a été ajusté OK, et le téléphone renforce qu'il est prêt à charger et démarre 5V3A pour la charge.



Sur le chemin de la charge, le téléphone envoie un message pour informer le chargeur que je dois ajuster la tension et demander pour ajuster la tension de sortie à 8.66v3a.Le chargeur reçoit la demande de réglage de tension et ajuste la sortie de 5V3A à 8,66V3A.Après cela, le téléphone envoie la commande de réglage de la tension plusieurs fois par seconde, disant à chaque fois au chargeur d'ajuster la tension de 0,02 V, et le chargeur le fait.



Après plus de 500 communications pour affiner la tension, il s'est finalement stabilisé à 7V3A pour la charge, afin d'atteindre l'objectif de charge rapide et de basse température, qui est le processus de communication du protocole de charge rapide PPS.

Protocoles privés


1 、 Protocoles tout privé



Certains fabricants développeront des protocoles de charge rapide privés pour certains appareils, en cryptant le flux d'informations dans le processus de communication, les utilisateurs souhaitent obtenir la meilleure expérience de charge ne peuvent utiliser que les accessoires d'origine.Cette pratique est que la norme actuelle ne peut pas répondre aux besoins des fabricants, tels que la limite de PD USB de seulement 20V5A 100W, la seconde peut construire un écosystème d'accessoires privé, suffisamment de profit pour soutenir le développement de la technologie pour obtenir un développement bénin, il y aAucune excuse pour le faire.

2 、 accord semi-privé



Certains fabricants utilisent des protocoles semi-privés, tels que Samsung 45W AFC Fast Charging, basé sur le développement PD3.0 PPS de protocoles de charge rapide pour les modifications de réglage fin, car il n'y a pas de cryptage, donc certains des accessoires tiers sur leLe marché peut également être courant, l'utilisateur peut choisir une plus large gamme d'accessoires.

Les avantages de l'unification de l'interface USB-C pour la charge rapide?




Il y a de nombreuses années, lorsque l'interface n'était pas unifiée, il y avait du micro USB, une mini USB, une broche en forme, un port rond DC et de nombreuses autres interfaces différentes, même les différences de tension d'alimentation, le chaos chaotique a gêné le développement de l'USB-C est commeUn support de carte d'ampoule, éliminant d'autres interfaces grandes unifiées pour la norme d'interface USB-C, de sorte que des milliers d'appareils fonctionnent sous la même norme, la même interface physique, la même norme de communication.Les fabricants n'ont plus besoin de développer une technologie pour une variété de normes et de concevoir différents produits de spécifications, la technologie de charge rapide a été développée rapidement, les utilisateurs car les consommateurs jouissent également de la commodité de l'unification USB-C.



L'USB-C est un support d'ampoule, alors, le chargeur est comme une ampoule, basée sur la norme USB-C et la fabrication de chargeurs nés 18W, 30W, 45W, 65W, 100W et plus de grande puissance à l'avenir,Les utilisateurs peuvent choisir différents produits d'alimentation à utiliser en fonction de leurs besoins, sans se soucier de l'interface.

Résumé


Ce numéro de la facturation de l'éditorial pour que vous introduisiez une partie des protocoles de charge rapide et des principes de travail, je crois qu'après avoir lu, vous comprendrez.Pour les téléphones portables, les ordinateurs portables et autres appareils, les protocoles de charge rapide sont essentiels, aucun protocole de charge rapide pour prendre en charge la puissance de charge ne sera limité à une puissance très faible, grâce à la norme unifiée USB-C pour rendre la charge rapide entièrement populaire, que ce soitLes modèles d'entrée de gamme ou les produits phares prennent en charge la charge rapide, différents utilisateurs de couches de consommation peuvent profiter du plaisir de la charge rapide.

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