QC20学习资料

10年前常见的诺基亚智能机或MTK功能机，1000mAH左右的电池足以保证这些手机一天以上的使用，300-500mA的充电电流足以让这手机以较合理的速度充电，采用标准的USB供电已经能够满足充电需求。5年前，WindowsMobile智能机和早期安卓智能机，电池容量增加到了1500mAh左右。这时出现了USBBC1.1协议提供了DCP（专用充电端口模式）利用USB的数据引脚对充电器进行识别和区分，从而将标准USB端口的500mA电流扩展到1.5A，满足了这些设备的充电需求。时代在变迁，大屏幕的智能手耗电达到了一个新高度。手机实际使用的时间比率大大提高，这对手机电池能量提出了极高的要求。同时手机设计趋向轻薄，不支持快速更换电池，能量输入完全依赖充电、数据端口来进行。然而，手机的充电端口大小非但没有任何增加，反而朝着不断微型化的方向发展。端口接触面积的减小，随之而来的是接触电阻的增加和散热能力的下降，这使得端口能够通过的电流降低。随着智能手机的电池容量增大，手机的续航时间得到很好的提升，电池容量达到了3000mAH以上，3000毫安的电池需要几个小时才能充满，对于用户来说这个体验真的是非常不好，紧急情况下充电5分钟可能不到20分钟就把充入的电量全部耗尽。有见及此手机的快速充电技术应运而生，采用大电流或者高电压的充电方案，可以短时间内把手机的电池充满，或者紧急情况下充上5分钟可以用上几个小时，摆脱以往超长的充电等待时间，快速解决大电池手机快速充电的需求。目前手机的快充技术可以分为两类，第一种是高电流充电，保持5V的电压，在启动快速充电后可以以4A到5A的高电流充电，采用这种技术目前只有OPPO的VOOC闪充技术。第二类就是采用高电压进行快充，（QC2.0HVDCP高电压专用充电端口）在启动快速充电后可以以9V到12V的高电压进行充电，充电的电流可以保持在1A到1.8A之间，有一个比较安全的充电电流，这个快充方案已经整合到高通程联发科的芯片方案之中。另外高通的QC2.0技术是开放的，所以一些非高通芯片的手机上也可以看到一些基于高通QC2.0的衍生快充技术，比如华为的快充技术程华硕的BoostMaster。三种主流快充技术:1:高通QC2.0QC2.0就是QuickCharge2.0技术，QC2.0技术在2013年高能推出骁龙800的时候就已经集成快充方案，随着高通CPU产品线的更新换代，在骁龙800后的产品都支持QC2.0技术，QC2.0协议规定的可以自适应输出5V、9V、或12V的充电器对支持QC2.0协议的手机等移动设备进行快速充电。QuickCharge1.0QuickCharge2.0电压5V5V、9V、12V最大电流2A3ASoCsSnapdragon600Snapdragon200、400、410、615、800、801、805QC2.0工作原理简单地说，就是由设备通过USB数据通讯口D+/D-输出电压信号给充电器，充电器内置USB输入解码芯片，判断充电器需要输出电压大小，所以对于充电的USB线也没有特别的要求。并且QC2.0分为A级和B级两种行业标准。A标准：5V、9V和12V输出电压，B标准：5V、9V、12V和20V输出电压，现在大部份支持快充的手机都是使用QC2.0A的标准。小米Note高配版支持高通的QC2.0快充技术，充电器可以支持5V、9V、和12V的充电电压，提供最高12V/1.22A的充电规格，可以使用普通的USB线进行充电。荣耀7使用华为快充技术，也可以看作为基于高通OC2.0的一个衍生版本。荣耀7只有全网通版才配备快充充电器，其他版本只配备5V2A的充电器，荣耀快充只提供5V和9V两个充电电压，没有提供12V的充电电压。2:联发科PumpExpressPlus联发科PumpExpressPlus技术需要配合联发科生产的电源管理芯片来实现，目前联发科的MT6795上已经以支持PumpExpressPlus快充技术，理论上在联发科所有处理器平台上使用专用的电源管理芯片都能实现快速充电功能。PumpExpressPlus为充电器提供的输出功率大于15W，受控输出电压增加了12V、9V、和7V三个档位，支持12V/9V/7V/5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V充电。PumpExpressPlus技术允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压，由电源管理芯片发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器，充电器依照这个指令调变输出电压，电压逐渐增加到12V达到最大充电电压，因此使用一般的USB线就能支持PumpExpressPlus快充技术。魅族MX5支持联发科PumpExpressPlus快充技术。充电器同样支持5V、9V、和12V的充电电压，最高输入2A，魅族MX5的快充方案已经进行优化，实际9V最高充电电流能达到1.85A。金立M5支持联发科PumpExpressPlus快充技术。充电器能提供5V和9V两个充电电压，最高输入2A，由于现在很多支持快充的手机都不会上到12V的超高电压，所以金产M5的充电器取消了12V的充电电压。3:OPPOVOOCOPPOVOOC技术在5V充电电压不变的情况下，增加充电电流到4A-5A，使用并联电路的方式进行分流，所以OPPOVOOC技术需要使用专用的充电线，OPPOVOOC充电线接口有8个触点，能实现多路5V充电，从而提升手机的充电速度。2014年OPPO为其旗舰产品OPPOFind7首次配备的VOOC闪充技术，采用VOOC快充技术后30分钟可以充到3000mAH电池的75%，而充电10分钟就可以通话2个小时。VOOC闪充技术是OPPO的专利技术，目前已经引用在OPPO不少新品牌当中。手机OPPON3支持OPPO的VOOC快充技术，充电器配备一个5V5A的充电器，专用充电线外观和普通MicroUSB充电线没有分别，但在MicroUSB接口一端可以看到拥有8个触点。YD/T1591《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》明确规定“手持机充电接口直流输入电压：5V±5%，最大吸收电流为：1800mA。”；而CQC即将颁布的《便携式移动电源产品认证技术规范》中也规定：“移动电源在输出额定电流时输出电压应在直流4.75V～5.25V，最大输出电流应不大于额定电流的1.5倍，且最大电流不超过5A。”但我们的手机充电线MicroUSB所能承受的最高标准是5V（10W），已经到达临界点，电流再增加势必造成MicroUSB不良率翻倍。QC2.0这个协议是高通2014年推出的针对充电所制定出来的一种规范，分classA(5V,9V,12V)classB(5V,9V,12V,20V)两种，也是利用D+，D-电压的变化来控制充电器的输出电压，目前大部份都是ClassA,QC2.0充电器默认5V输出，所以市面上所有的手机都可以用QC2.0充电器充电，只是不会有快速充电的效果。QC2.0充电速度以5V为基准，9V约1.8倍，12V约2.4倍。二：原理QC2.0快充的充电器与手机通过MircroUSB接口中D+和D-上加载电压来进行通讯，并调整自身AC/DC的输出电压和电流，其对应关系如表下所示.D+D-Output0.6V0.6V12V3.3V0.6V9V3.3V3.3V20V0.6V0V5V具体调整原理如下：1、将充电器端通过数据线连到手机上时，充电器默认的将D+和D-短接，这样手机端探测到充电器类型是DCP(专用充电端口模式)，此时默认输出5V电压，手机正常充电。2、如果手机支持QC2.0快速充电协议，则Android用户空间的hvdcp(highvoltagededicatedchargerport)进程启动，开始在D+上加载0.325V的电压，并维持超过1.25S以上。3、当充电器检测到D+上电压0.325V并维持超过1.25S后，充电器断开D+和D-的短接，由上D+D-断开，所以D-上的电压不再跟随D+上的电压0.325V变动。此时电压将开始下降。4、手机端检测到D-上的电压从0.325V开始下降并维持1MS以上时，hvdcp读取/sys/class/powersupply/usb/voltagemax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，若为5000000mV，设置D+为0.6V，D-为0V。5、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或5V。QC2.0识别芯片:FP6600FP6600是高通QuickCharge2.0（QC2.0）快速充电协议控制控制器。可自动识别充电设备类型，调整充电器的输出电压，使之获得设备允许的安全最高充电电压，在保护充电设备的前提下节省充电时间。优点●完全支持快速充电QC2.0●A:5V、9V、12V的输出电压●B:5V、9V、12V、20V的输出电压●支持USB充电规范BC1.2●支持中国通信行业标准YD/T1591-2009●SupportsUSBDCPapplying2.7VonD+lineand2.7VonD-line●SupportsUSBDCPapplying1.2VonD+andDlines●支持苹果Apple设备●支持三星设备●可以直接PIN对PINCHY100●SOP-8无铅封装FP6600这个QC2.0识别芯片，功能最齐全的。在本身就支持QC2.0的情况下，还加了USB自动识别功能:APPLE、三星，BC1.2若手机支持QC2.0快速充电协议，充电器就会以QC2.0模式充电；若手机不支持QC2.0快速充电协议，FP6600能自动识别插入的手机，自动调节D+,D-电压，使能手机自身允许的最大充电电流，给手机充电（简单理解就是：就是相当于原装充电器给手机充电）FP6600可以应用在很多地方：充电器，移动电源，车载充电器……一般只要给手机充电的设备都可以。项目FP6600FP6601CHY100QC2.0ClassB(5V/9V/12V/20VVVQC2.0ClassA(5V/9V/12VVVVApple(1A,2.1A,2.4A@5V)VVSamsung(1A,2.4A@5V)VVVBC1.2(1A@5V)VVVPackageSOP8-EPSOT23-6SOP8-EPQC2.0充电实测:这时我们使用的是YZXstudio充电头定制版红表，直观测试QC2.0充电器电压识别改变过程。插入USB接口可以检测到用于侦测QC2.0信号的D+，D-电压，同时还能显示输入输出的电压、电流。内置库仑计，精度可达万用表级别。1开机通电，插手机之前:充电器在DCP模式，只不过有下拉电阻存在所以电压比较低，但两路电压基本相同。2插入手机后的一瞬间，手机会在D+上加0.6V的检测电压，因为此时D+D-短路的，所以D-电压也随D+变高。3D+上的申请电压维持超过1.25秒后，充电器会把D+和D-的短路断开，D-变成0，D+还是手机给的识别电压。4手机检测到D-变成0，说明充电器支持QC2.0，发送改变电压的申请。至于充电器输出多少电压给手机，参看这个表格。需要留意的是，所有0.6V代表0.325-2.000V，所有3.3V代表大于2.0V，在此范围内即可正确申QC2.0握手协议。D+D-OutputSwitchStatus0.6V0.6V12VN1=N2=ON，N3=OFF3.3V0.6V9VN1=ON，N2=N3=OFF3.3V3.3V20VN1=N2=N3=ON0.6V0（GND）5VN1=N2=N3=OFF