在充電技術里,協議是實現電子設備之間有效通信的關鍵,其中PD協議(Power Delivery)和QC協議(Quick Charge)是極為常見的充電協議,經常被標注在充電設備上,那么這兩個協議有什么區別?
什么是QC協議
QC協議是一種高壓快充技術,最初主要基于USB Type-A接口,但隨著USB Type-C接口的QC協議版本出現,這使得QC協議的應用范圍更加廣泛,QC協議支持多種不同的快充級別如QC1.0 、QC2.0、QC3.0、QC3.1等。
QC1.0
充電電壓5V,充電電流2A,也就是說最大充電功率為10W
QC2.0
QC1.0只有一個電壓檔位,到了2.0版本高通將充電檔位增加了9V/12V/20V三和電壓檔位,再加上原來的5V電壓一共有4個電壓檔位,5V9V12V20V,最大電流是3A
QC2.0快充分為Class A和Class B兩個標準,Class A標準包含5V9V12V三個電壓檔位,Class B包含5V9V12V20V這四個電壓檔位,也就是說Class B標準最大充電功率為60W
但是,QC2.0快充協議本質上是一種高電壓低電流的快充方案,這種方案最大的缺點就是快充時發熱量巨大,所以,采用Class B標準的充電寶和充電器很少,目前市面上的支持QC2.0的充電寶和充電器都時采用的Class A 標準。QC1.0和QC2.0充電接口都是Micro USB接口
QC3.0
QC3.0可以看作時QC2.0的升級版,在電壓方面變化不是很大,最大的區別就是QC3.0支持以200mv為變量進行調整,電壓輸出范圍為3.6V-20V,并且使用了一種叫INOV的算法,這種算法能夠準確的確定充電功率,同時,將充電接口升級為C口。
QC3.0也采用了Class A和Class B 兩種標準,A標準的電壓的擋位為3.6-12V, B標準是可以從3.6-20V, 國內的充電寶和充電器通常都支持QC3.0, 但是都是執行的Q 標準。
什么是PD協議
PD協議即USB Power Delivery Specification,這是1995年在美國成立的USB-Implementers Forum(簡稱USB-IF)標準化組織推出的一個快充標準,該組織成員眾多,截止到2020年12月,其成員已經超過了12000家,包括我們熟知的蘋果、惠普、英特爾、意法半導體、德州儀器等公司都是這個組織的成員。
PD協議是完全開源的,無需繳費授權就可使用。
PD1.0
2012年7月發布,發布的時間這么早,很多人一定會以為PD1.0的充電功率肯定很低,如果你這樣想就錯了,當時PD1.0協議就宣稱最高充電功率可達100w,但是由于當時的技術還并不成熟,USB-IF組織所描繪的美好的前景并沒有實現,僅僅2年時間,就發展到了PD2.0版本。
PD2.0
2013年1月7日,USB-IF組織在CES上宣布,Type-C接口將于2014年上市,2014年8月,PD2.0正式發布,PD2.0標準通過Type-C接口實現了電流雙向傳輸和最大100w的充電功率,具體充電規格為:5V3A、9V3A、15V3A、20V2.25A、20V3A、20V5A。
PD3.0
2015年11月發布,這個版本的快充協議跟2.0版本相比,在充電規格上沒有變化,主要的升級主要有以下幾點:
增加對設備內置電池特性更為詳細的描述功能
增加通過PD通信進行設備軟硬件版本識別和軟件更新的功能
增加數字證書以及數字簽名功能
2017年2月,USB-IF協會又給PD3.0打了一個補丁:增加了PPS功能。PPS即Programmable Power Supply的縮寫,翻譯為可編程電源,PPS的優勢在于能夠每隔10秒跟手機進行通信一次,在可調節的電壓范圍之內,可以以0.02v的精度進行電壓調節,充電時效率更高,發熱量更少。
這里需要指出,支持PD3.0快充協議并不一定支持PPS,支持PPS就一定支持PD3.0。
PD3.1
2021年5月25日發布,該版本的快充協議最高支持240w快充,跟PD3.0版本相比,增加了28v、36v和48v三個固定電壓檔位,增加了三種可調節電壓檔位。由于最大240w的快充功率遠超過普通USB線纜的承載能力,所以,PD3.1快充協議把快充標準分為標準功率范圍(SPR)和擴展功率范圍(EPR)兩種標準。SPR最高充電功率仍然為100w,EPR最高充電功率為240w。EPR可為高性能游戲本、手持式電站、移動工作站等設備進行充電。
華為FCP/SCP
華為的FCP(Fast Charge Protocol,快速充電協議)和SCP(Super Charge Protocol,超級充電協議)是華為自家的快充技術。雖然它們都屬于華為的專有快充協議,但二者在技術細節和快充能力上有所不同。
FCP(Fast Charge Protocol)
是華為早期推出的一種快充協議,類似于QC2.0,是一種高電壓低電流快充協議,大多數的華為和榮耀手機都支持這種快充協議,最早在華為mate8手機上搭載。大家可以看一下手里的充電器,所有華為的充電器上標有“9v2a”的充電器都是支持的這種協議。FCP 協議的最高充電功率大約為 22.5W(9V/2A 或 5V/4.5A)。
SCP(Super Charge Protocol)
SCP 是華為的最新一代快充協議,也被稱為“超級充電”。有兩個檔位4.5v5a或者5v4.5a,最大充電功率22.5w,最早在mate9上搭載,后來,華為改進了快充技術,將SCP協議最大快充功率提升到40w,最早在mate20Pro上使用,現在,華為的SCP協議最高充電功率已經達到了100w,目前唯一支持SCP100w快充的手機就是Nova9 Pro。
SCP的電壓電流檔位為4.5v5a、5v4.5a、10v2.25a、10v4a、11v6a、20v5a。
三星AFC協議
AFC協議通常指?Adaptive Fast Charging(自適應快速充電)協議?,這是一種由三星開發的手機快充技術。其核心在于通過智能調節電壓和電流實現高效、安全的充電,常見于三星Galaxy系列等設備。??
AFC協議采用低電壓高電流的充電方式,以減少發熱并提升效率。它能根據電池狀態和溫度動態調整參數,支持5V、9V等電壓檔位,確保充電穩定性。該協議需搭配專用充電線材和充電頭使用,屬于三星的私有協議,兼容性相對有限。??
了解了各種快充協議的特點,如何應用這些協議給產品快速供電,就需用到PD誘騙芯片,
什么是PD誘騙芯片?
PD誘騙芯片,全稱為Power Delivery(PD)誘騙芯片,是一種能夠模擬符合USB Type-C接口規范的電源管理單元(Power Delivery Unit,簡稱PDIC)的芯片,它內置了PD模塊,通過和供電端(如充電器)的PD協議芯片(如XSP18) 握手通信,可以申請出需要的電壓給產品供電。
XSP18芯片概述
XSP18 支持從充電器/充電寶等電源上取電給產品供電, 芯片集成 USB Power Delivery PD2.0/3.0/PPS 快充協議、 QC2.0/QC3.0 快充協議、華為快充協議、三星 AFC 協議等多種快充協議,芯片支持電阻選擇電壓檔位,支持從充電器USB-A/Type-C口獲取5V9V12V15V20V電壓檔位,并支持電壓檔位自動向下兼容。

?電路設計圖

針對市場的不同需求,匯銘達研發了多款不同功能的誘騙協議芯片,可根據產品的需求選擇合適的芯片

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