浅析快充技术QC2.0及UL QC2.0认证

   发布人:BALUN-WebMaster  发布时间:2015-12-22

话说,一年一度的晒恩爱集锦合集即将袭来,你准备好了吗?历时六年的谢耳朵也已经从单身汪变为幸福汪,还单着的你如何应对?听完这两道问题,是不是有些淡淡是桑心咧?没关系,编想告诉你,这些都不是问题,你还有芭拉陪着你~跨年、倒计时、看海~


一、快充技术的兴起

随着信息技术的发展,特别是互联网的发展,人们的日常生活越来越离不开手机平板等通讯终端类产品,且其屏幕越做越大, CPU也由原来的单核双核发展到如今的八核十核, 而且还在加速向前发展, 这些变化都要求产品在在供电部分不得不做提高, 电池容量是否足够多? 充电速度是否足够快? 成了消费者关心的问题. 最直接有效的解决办法无非有两种: a. 直接使用大容量电池,  b. 使用快速充电技术. 电池容量增大无疑要增加产品重量,这又不符合人们轻便的要求。于是快充技术应运而生。

二、快充技术主要分类

OPPO VOOC:通过提高充电电流来实现快速充电的目的

USB 3.1 PD充电规范: USB PD根据可供电功率设定了10W, 18W,36W,60W,100W五级, 而USB Type-C连接器可支持100W(20V,5A)

高通Quick Charge 2.0:通过调整电压和电流的方法来提高充电功率, 主要使用高通骁龙800系列芯片。

联发科 Pump Express Plus: 通过调整电压和电流的方法来提高充电功率, 主要使用联发科MT6732,MT6595等芯片。

今天重点给大家介绍下高通QC2.0

1、什么是QC2.0快充技术?

QC2.0是高通在2014年推出的一种充电规范, 分Class A 和Class B:

A类:  5V, 9V, 12V

B类:  5V, 9V, 12V, 20V

充电电流则有1A提升到1.6A, 3A

通过micro USB接口中间两线(D+D-)上加载电压来进行通讯, 前端有识别芯片对D+D-上的电压进行识别, 高通Snapdragon 800系列芯片自动识别充电设备类型, 依据充电协议于设备握手, 使之获得设备容许的安全最高充电电压, 在保护充电设备的前提下快速充电充电电流限额的情况下增加输出电压,  如果检测到设备不再QC2.0协议范围内, 则输出调整到充电5V电压模式下. 目前,高通官网给出的数据是, 30分钟可为3300mA的电池充入60%电量。

该技术优点是, 不改变Micro USB充电接口, 普通数据线就能满足电压电流要求。


2、QC2.0工作原理简析

1. 主要器件组成: 高通骁龙800系列芯片+ 识别芯片(如CHY100, FP6600等)

原理简图如下:

电压调整原理如下(以5V调整到9V为例):

充电器默认为D+D-短接(通过MOS管实现), DCP(dedicated charger port)模式(5V输出)

1) 如果手机端使用了QC2.0协议,HVDCP(high voltage dedicated charger port)进程启动,在D+上加载0.325V的电压维持超过1.25s

2) 快充充电器检测到D+上电压0.325V维持超过了1.25s,就断开D+和D-的短接,D-上的电压不再跟随D+上的电压0.325V变动,D-电压开始下降;

3) 手机端检测到D-上的电压从0.325V开始下降维持1ms以上时,HVDCP读取/sys/class/power_supply/usb/voltage_max的值,如果是9000000mV,就设置D+上的电压为3.3V,D-上 的电压为0.6V,否则设置D+为0.6V,D-为0V;

4) 充电器检测到D+和D-上的电压后,就调整充电器输出电压到9V。

以上,简单讲了QC2.0技术,那么使用了该技术的产品想必希望在产品上mark出快充图标,如下图所示:

如果要标记以上类型的快充图标,必须要通过相关的要求,目前,UL与高通合作,推出了UL QC 2.0认证,获得了相关测试和评估后,方能在产品上标记快充图标,也由此表明产品的可靠性能。

3、UL QC2.0认证流程

UL QC2.0认证基本上可分为两部分,您可以同时进行。

4、开案, 文件资料准备, 送样及产品测试

资料需求:

1.PCB layout

2.Schematic

3.BOM

4.Label(包含输出电压及电流,最大电流或功率)

5.其它: 规格书(optional for IC)
样品: 完整样品至少1个

测试项目(供专业或有兴趣的人士了解):

1. Charger Insertion and D+/D- shorting Time

2. D+/D- shorting at 3.3V

3. Rdcp_dat

4. HVDCP Negotiation  (One second Glitch filter, Rdm_dwn)

5. Rdat_Lkg

6.PD Request Recognition

(Output Voltage, Transition from 5V to 12V, From 12 to 9, Class A: Maintain 9V with 20V Request, maintain 9V with Reserved Request,

Class A: Transition from 12V to 5V)

7. PD Removal (Unplug Vbus Discharge Time, Re-insertion)

8. PD USB PHY Error Rejection (Square Wave Error Rejection, D+/D- External short Error Rejection, Recovery from D+/D- External Short)

快充技术正在飞速的发展, 人们希望获得越来越便捷的产品,在若干碎片化的时间里, 若能充电几分钟就能用几个小时, 这正是人们所期盼的. 然而要求的提高,势必造成对技术的要求,安全的要求也将提高. 巴伦作为检测技术行业的新起之秀, 正在努力为客户提供专业和优质的服务, 也将会持续不断探究和学习新技术.





来源:BALUN原创   作者:赵嵩煦 责任编辑:芭拉小编

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USB PHY Error Rejection (Square Wave Error Rejection, D+/D- External short Error Rejection, Recovery from D+/D- External Short)