苹果手机|快充是如何工作的?今天总算明白了


快充协议是充电器与设备沟通握手所需的“语言” , 只有正确“对话”后 , 才可以“握手”成功 , 进行快速充电 。 我们一步一步来看不同的快充协议是怎样工作的 。
一、旧式快充协议
几年前快充协议十分简单 , 简单到类似交通信号灯 , 幼儿园小朋友都可以通过颜色判断信号含义 。 设备与充电器不需要很“聪明”就可以读懂双方的需求 , 不管是研发难度还是物料成本都简单便宜 。 而快充协议的红绿灯 , 则是采用D+D-电压进行信息传输 。

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旧式快充协议都是使用USB2.0通讯接口 , 常见于USB-A接口 。 图片中是一个在移动电源上的USB-A输出母座 , 可以看到他与主板连接的只有四个引脚 , 其中两侧是用于传输电流的VCC、GND引脚 , 中间的是用于传输数据的D+、D-引脚 。 D+D-的“D”是数据Data的意思 , 充电端与接受电力的设备之间通过D+D-进行数据通讯 , 进而握手快充协议 。

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我们再来看看数据线 , 一般来说USB2.0数据线USB-A接口上只有4个触点 , 与USB-A母座定义相同 , 最外面两个是用来传输电流的 , 中间两个是用来传输数据的 。 VCC、GND较长 , D+D-较短 , 那是故意设计 , 为了拔出时先断开数据连接 , 后断开电力供给 。
1、苹果2.4A

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在大家都是5V充电的年代 , iPhone直接充电只有5W , 需要充电器有特殊的识别电阻才可以获得更大充电功率 。 图中PCB左边是两个USB-A输出口的焊盘 , 共用了一颗支持双路智能识别的协议芯片 , iPhone插入后 , 协议芯片调整USB-A接口的D+D-电压为2.7V/2.7V , 提供苹果 2.4A的识别 。 而最右边的USB-A接口 , 则是简单地将D+D-直接连起来短接 , 提供DCP 5V1.5A的输出识别 。

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通过POWER-Z测试仪监测iPhone 8 Plus的充电 , 可以发现当前D+D-电压为2.66V/2.65V , 接近苹果2.4A识别协议的2.7V/2.7V , iPhone 8 Plus进入苹果2.4A充电模式 , 功率达到12W 。
2、QC2.0

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进入QC2.0高压快充年代后 , USB-A接口不再是简单的5V输出 , 而是可以升压至9V甚至12V电压获取大功率电力传输 , 这存在一定危险 , 什么情况才需要升压而不会烧坏设备?所以QC年代智能识别芯片做出了较大的进化 , 包含了多种不同快充协议 , QC、FCP、AFC等等 , 同样是通过控制D+D-电压来进行轮询判断 。 例如QC2.0快充需要输出9V的话 , D+D-电压就是3.3V/0.5V , 需要输出12V的话 , D+D-电压就调节为0.5v/0.5v , 没有反馈就不进行升压 , 保持5V输出确保安全 。
3、联发科PE

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如果说QC2.0基于D+D-电压进行通讯的方式类似红绿灯的话 , 魅族手机采用的联发科PE快充则是类似打电报的摩尔密码 , 嘀——嘀嘀嘀——嘀嘀——嘀嘀嘀——嘀——嘀——这样进行通讯 。 PE快充不需要D+D-数据传输 , 甚至只有VCC GND的两芯数据线都可以成功使用并触发PE快充 , 并且PE的电流脉冲信号近乎于无损数字传输 , 不会像D+D-那样出现电压值误差无法触发快充的情况 。

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