登录 立即注册

电子DIY创易联盟

查看: 1162|回复: 8

也说智能充电器

[复制链接]
累计签到:105 天
连续签到:1 天

141

帖子

1407

积分

3

听众

CY-4级

Rank: 5Rank: 5Rank: 5

积分
1407
发表于 2017-8-6 21:55:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

终于等到你!马上注册,和广大电子DIY爱好者一起玩耍,还有更多功能和福利等着你!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
本帖最后由 chulong 于 2017-8-6 22:22 编辑

前言:

今日偶见本论坛有兄弟发了张小米的智能充电器贴子,想弄个明白,于是乎有了这篇作文,如有不对之处请各位大牛拍砖指导,绝不返嘴

采用Type-A及MicroA/B接口的手机受限于USB2.0标准的影响,充电电流限制在1.5A以下,接口允许的最大电流为1.8A。各手机厂家自定义数据线可以将电流提升到2A,但当电流大于2A后数据线等各种损耗将变得很大,使充电的效率变低,充电时间延长。当充电电流为2A,输出为5V时,充电的功率为10W;如果提升电压到20V,电流依然为2A,则充电的功率为20W,理论上可以减少四倍的充电时间,这和电网的高压输电原理相似。要想提高充电速度,关键在于提高充电的功率。功率(W)=电流X电压,因此我们为何不提高充电器到USB接口的电压呢?这确实是一个非常好的想法,提高电压可以在数据线电流负载不变的情况下提高充电功率,接口和数据线都不用更换,大大节省了成本。因此各厂家发展出各自的充电技术。

主题:
目前悉数市面上的产品,快充技术大致有四种,即高通的QuickCharge版(如QC2.0、QC3.0),联发科版(Pump Express和Pump Express plus)、OPPO 的VOOC技术以及兼容QC2.0协议和海思快充协议华为快充技术。也有人说快充技术是5种、6种、甚至7种,但在目前也就上面这四种最多,但是OPPO 的VOOC闪充技术采用低电压高电流模式与高压快充不同,在此主要是了解一下最流行的高通的QuickCharge技术,高通所谓的Quick Charge 1.0技术就是5V 2A,当达到5V 2A之后,电流若再要增加则导致Micro USB接口和数据线无法承受。于是Quick Charge 2.0这种针对改进电压的技术就出现了,提高电压可以在数据线电流负载不变的情况下提高充电功率。因些就需要支持QC2.0规范的手机等设备通过QC2.0协议与充电器进行交互,向充电器申请相应的输出电压供手机充电。
首先QC2.0并不是简单的把D+与D-的进行组合就可以让充电器输出所需的电压,而是有一些协议交互过程在里面,需要先发送握手信号,比如1.25s的握手电压组合,才能进行下一步的输出,否则,直接按图-4将D+与D-电平设置好是不会改变充电器的输出电压的,这也是为了更好的保护非QC2.0技术的手机,不会因为误触发了充电器的升压机制而烧毁手机,图3是QC2.0充电器原理图的调压部分。
1.png
7.png

             图4

QC2.0 协议的握手过程:
下面结合CHY100快充芯片来了解一下
6.png
快充的充电器与手机通过micro USB接口中间两线(D+D-)上加载电压来进行通讯,调节QC2.0的输出电压。握手过程如下:当将充电器端通过数据线连到手机上时,充电器默认通过N5导通让D+D-短接,若手机支持QC2.0快速充电协议,则Android用户空间的HVDCP进程将会启动,开始在D+上加载0.325-2V之间的请求电压并维持1.25s 表明自已支持快充要求充电器回应你是否也支持,此时充电器将N5断开N4导通,则D+D-的也断开, D-通过下拉到地电压下降,手机端检测到D-上的电压下降后,HVDCP进程则根据手机电池情况请求充电器电压值,比如 9V,则设置D+上的电压为3.3VD-的电压为0.6V,充电器输出9v电压。我们可以用USB电压电流表直观测试QC2.0充电器电压识别改变过程:


1.没接入手机之前,开机通电:在通电时间20ms内,N5导通N4关闭,D+D-短接在一起,从下图可见D+D-基本同等,这时默认输出5V电压。
2.png

2. 插入手机瞬间:CHY100不断地对比检测D+电压,这时还没进入快充D+D-还是短路状态可见电压是相同的。
3.png

3.如果这时候手机通过D+拖加0.325-2V的电压持续1.25秒,则CHY100进入QC2.0快充模式。N5关闭,N4导通D-通过一个19.53 kΩ电阻到地(下拉),这时D-是0V。
4.png

4.手机检测到D-变成0,就认为充电器支持QC2.0,然后手机根据电池状态通过设置D+D-的电压值发送相应电压请求,参看图4。在任何时候如果D+D-的电压低于0.325V都会重置1.25秒时间并恢复默认5V输出。
5.png


评分

参与人数 3创易币 +15 联盟豆 +5 收起 理由
奖励发放专用 + 10 每月好帖提名(第001期)集中奖励.
huicy + 5 支持折腾!
红涛 + 5 解说不错

查看全部评分

累计签到:105 天
连续签到:1 天

141

帖子

1407

积分

3

听众

CY-4级

Rank: 5Rank: 5Rank: 5

积分
1407
 楼主| 发表于 2017-8-6 21:56:15 | 显示全部楼层
沙发沙发
#论坛管理认证#  论坛管理认证

累计签到:207 天
连续签到:1 天

233

帖子

2870

积分

10

听众

超级版主

Rank: 19Rank: 19Rank: 19

积分
2870

优秀版主

发表于 2017-8-7 13:29:41 | 显示全部楼层
内容详细,通俗易。。。。好吧我没看懂,但是感觉很厉害的样子,如果能做出实物就更好了。期待你的作品!
泰山不让土壤,故能成其大;河海不择细流,故能就其深;王者不却众庶,故能明其德。            ——丞相李斯
#论坛管理认证#  论坛管理认证

累计签到:89 天
连续签到:1 天

125

帖子

1464

积分

8

听众

版主

Rank: 18Rank: 18

积分
1464

最佳新人优秀版主

发表于 2017-8-7 16:27:03 | 显示全部楼层
不错支持下
#论坛管理认证#  论坛管理认证

累计签到:68 天
连续签到:1 天

72

帖子

944

积分

5

听众

版主

Rank: 18Rank: 18

积分
944
发表于 2017-8-7 22:50:25 | 显示全部楼层
好厉害的样子
累计签到:13 天
连续签到:2 天

25

帖子

211

积分

1

听众

CY-2级

Rank: 2Rank: 2

积分
211
发表于 2017-8-10 19:40:25 | 显示全部楼层
不错不错,了解了
#个人实名认证#  个人实名认证

累计签到:69 天
连续签到:1 天

94

帖子

815

积分

5

听众

认证用户

Rank: 6Rank: 6

积分
815
发表于 2017-9-4 07:39:45 | 显示全部楼层
解析得通俗易懂。受教了(抱拳)
累计签到:259 天
连续签到:1 天

23

帖子

1535

积分

0

听众

CY-4级

Rank: 5Rank: 5Rank: 5

积分
1535

活跃会员

发表于 2019-3-8 16:52:27 | 显示全部楼层
不明白,这是充电器里的芯片还是充电器外面的芯片呀

发表回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 收藏帖子 搜索
快速回复 返回顶部 返回列表