說到快充,大家可能很快會想到高通的QC快充、vivo基于QC2.0的VOOC雙引擎快充,華為的Super Change和蘋果的PD快充。其中QC快充大家比較熟悉,因為高通芯片在安卓市場保有量相當高;而PD快充大家最為陌生,雖然多款iPhone設備都支持快充,但是其官方并沒有贈送PD充電器。本文小編就帶大家來了解一下什么PD充電協議?
pd充電協議是什么
PD充電協議是USB-IF組織公布的功率傳輸協議,它可以使目前默認最大功率5V/2A的type-c接口提高到100W,同時谷歌宣布Android7.0以上的手機搭載的快充協議必須支持PD協議,意在統一快充市場。
pd協議快充什么意思
USB-PowerDelivery(USBPD)是目前主流的快充協議之一。是由USB-IF組織制定的一種快速充電規范。。USBPD透過USB電纜和連接器增加電力輸送,擴展USB應用中的電纜總線供電能力。該規范可實現更高的電壓和電流,輸送的功率最高可達100瓦,并可以自由的改變電力的輸送方向。
USBPD和Type-C的關系。經常會有人把USBPD和Type-C放在一起談,甚至就把Type-C充電器叫做PD充電器。USBPD和Type-C其實是兩碼事,USBPD是一種快速充電協議,而Type-C則是一種新的接口規范。Type-C接口默認最大支持5V/3A,但在實現了USBPD協議以后,能夠使輸出功率最大支持到前文提到的100W。所以現在許多實用Type-C接口的設備都會支持USBPD協議。
USBPD的發展前景。USBPD現在已經發展到了USBPD3.0版本。在谷歌的推動下目USBPD已經收編了高通的QC快充協議,并獲得了中國工信部的支持。有望在不久統一目前混亂的快充市場。
PD 協議快充優勢明顯
USB-PD 快充協議可以透過 USB 電纜和連接器增加電力的輸送,擴展USB應用中的電纜總線供電能力,從而達到提高充電電壓或電流的目的,并且可以自由改變電力的輸送方向。
Type-C 接口默認最大支持 15W (5V/3A),但是在實現了 USB-PD 協議以后, 能夠使輸出功率最大支持到 100W (20V/5A)。所以現在許多實用 Type-C 接口的設備都會支持 USB PD 協議。
USB PD快速充電通信原理
USBPD的通信是將協議層的消息調制成24MHZ的FSK信號并耦合到VBUS上或者從VBUS上獲得FSK信號來實現手機和充電器通信的過程。

如圖所示,在USB PD通信中,是將24MHz的FSK通過cAC-Coupling耦合電容耦合到VBUS上的直流電平上的,而為了使24MHz的FSK不對PowerSupply或者USBHost的VBUS直流電壓產生影響,在回路中同時添加了zIsolation電感組成的低通濾波器過濾掉FSK信號。

US BPD的原理,以手機和充電器都支持USBPD為例講解如下:
1)USBOTG的PHY監控VBUS電壓,如果有VBUS的5V電壓存在并且檢測到OTGID腳是1K下拉電阻(不是OTGHost模式,OTGHost模式的ID電阻是小于1K的),就說明該電纜是支持USBPD的;
2)USBOTG做正常BCSV1.2規范的充電器探測并且啟動USBPD設備策略管理器,策略管理器監控VBUS的直流電平上是否耦合了FSK信號,并且解碼消息得出是CapabilitiesSource消息,就根據USBPD規范解析該消息得出USBPD充電器所支持的所有電壓和電流列表對;
3)手機根據用戶的配置從CapabilitiesSource消息中選擇一個電壓和電流對,并將電壓和電流對加在Request消息的payload上,然后策略管理器將FSK信號耦合到VBUS直流電平上;
4)充電器解碼FSK信號并發出Accept消息給手機,同時調整PowerSupply的直流電壓和電流輸出;
5)手機收到Accept消息,調整ChargerIC的充電電壓和電流;
6)手機在充電過程中可以動態發送Request消息來請求充電器改變輸出電壓和電流,從而實現快速充電的過程。
與其它充電協議的關系
USB-PD 協議與其它廠家的快充協議并不是同等的關系,而是包含與被包含的關系。在 USB-IF 發布的 PPS (快速充電技術規范)里, USB-PD 3.0 協議已經包含了高通 QC 3.0 與 4.0 ,華為的 SCP 與 FCP , MTK 的 PE3.0 與 PE2.0 ,還有 OPPO 的 VOOC 。
通過以上我們可以看到USB-PD 協議的強大,這也是近年來手機和筆記本快速普及Type-C接口并支持 USB-PD 快充的原因。當然,SSK飚王的Type-C 擴展塢也沒有缺席 支持PD快充 ,不然怎么能適配好手機和電腦呢。
支持USB PD快充手機
今年發布的iPhone XS、iPhone XS Max以及iPhone XR繼續將USB PD快充列為手機的充電配置之中,并將手機的充電功率進一步提升,再次引領整個手機市場的快充風向。
據充電頭網不完全統計,截止2018年10月23日,市面上支持USB PD快充的手機以及達到52款,另有20款手機支持USB PD3.0(PPS)快充。
幾乎所有主流的手機廠商都已將USB PD快充協議納入到了手機的充電配置。USB PD快充的手機已經多達52款型號和覆蓋15個品牌,其中不乏蘋果、華為、小米、三星等一線大廠品牌。
從各大手機廠商和芯片原廠的布局來看,USB PD快充將成為目前手機、游戲機、筆記本電腦等電子設備的首選充電方案,而USB Type-C也將成為下一個十年電子設備之間電力與數據傳輸的唯一接口,USB PD快充協議大一統的局面即將到來。 |