手机快速充电: 标准统一，我有天下，分析了两种主要的PD移动电源解决方案

“收费五分钟，通话时间两个小时. ”一个简单的口号使快速充电技术迅速流行起来，并成为过去两年中手机和配件中最热门的关键词.

高通和MTK领先移动电源快充对手机有损害吗，其次是OPPO，华为，三星和其他后起之秀. 在鲜花盛开的背后，两家公司正在为自己的双手而战，并且握手协议也不同，这使得统一整个快速充电市场的标准变得困难. 快速充电产品彼此不兼容，这不仅给消费者带来不便，而且浪费资源. 因此，为了规范快速充电标准并加速快速充电技术的商业化和发展，今年初，基于原始USB PD2.0 / 3.0的USB-IF（USB标准化组织）通过了高通，Tell Labs与国内主流手机制造商进行了沟通，并正式发布了USB PD3​​.0协议V1.1的重要更新. 发布了旨在统一快速充电技术规范的PPS（可编程电源），以实现Qualcomm Q.0 / 3.0和MediaTek PE3. .0 / 2.0，华为FCP / SCP和OPPO VOOC等快速充电解决方案；同时，新版本的USB接口将不允许通过非USB-PD协议进行电压调整.

此外，Google在Android7.0 OEM规范中还强调了快速充电技术必须支持USB-PD协议. 这两个新规范的出现为快速充电技术的快速发展带来了硬件和软件层面的“双重保障”.

如您所见，尽管目前市场上的快速充电协议存在差异，但实际上，它是通过两种方式实现的: 高压小电流和低压大电流. 例如，QC2.0，PE2.0，FCP等代表高压小电流快速充电方法，而SCP，VOOC等代表低压大电流快速充电方法.

随着今年春节期间PD3.0-V1.1规范的更新，在添加PPS标准之后，PD协议已全面覆盖了两种类型的高压小电流和低压大电流快速充电方法，为实现快速充电标准统一奠定了坚实的基础.

另一方面，与其他快速充电协议相比，PD协议具有可靠性好，安全性高，扩展性强的特点. 通用快速充电协议仅通过识别D + / D-或判断VBUS电压和电流即可实现握手过程，因此，为节省成本，市场上许多解决方案提供商都使用普通的MCU来模拟整个握手过程. 协议阈值非常低，直接后果是安全性低.

PD协议需要一系列操作，例如BMC编，4B5B编和CRC检查，以完成整个握手过程，而这是一般MCU无法实现的. 因此，PD协议芯片通常需要专用的芯片.

另外，PD协议是可以通过通信了解双方的负载能力，放电状态，电池状态，认证信息等的通信协议. 对于系统而言，从另一方获取的信息越多，它越有益. 双方之间的合作以及对异常情况的控制正是PD协议在以下方面远远优于其他协议的原因: 安全. 值得一提的是，其他快速充电协议只能实现的快速充电. 它们仅专注于“充电”，而PD协议专注于一对多的“智能”电源管理. 如图所示，在不久的将来，Type-C端口可在任何地方实现充电，视频传输，音频传输和数据复制的场景.

由于USB-PD协议的普及，市场上没有多少PD移动电源解决方案，并且有两种主要架构:

一个是单芯片解决方案，它将协议，MCU和降压-升压控制部分集成在一个芯片中，而MOS管在设备少，功率部分也可以通过更换不同的MOS管来调节. 但缺点是系统方案的稳定性和可靠性得不到很好的控制，负载响应差，因此品牌制造商很少使用此体系结构进行产品设计.

图: 采用PD协议芯片+ MCU + DC-DC架构的鑫海科技的PD移动电源解决方案的框图

第二个是离散解决方案. 如上图所示，PD协议芯片+ MCU + DC-DC体系结构用于独立分离协议，MCU和电源组件并执行其职责. 这种方案的特点是系统框架稳定移动电源快充对手机有损害吗，可靠性高，开发简单，但是设备很多.

由于仍有升级PD协议的可能性，并且最终客户具有自定义要求，因此市场上当前的PD移动电源解决方案大多使用第二种架构.

在分立式PD移动电源解决方案中，PD协议芯片的主流供应商包括TI，赛普拉斯和信海科技. 主流的DC-DC供应商包括TI，Intersil和Nanxin Technology. MCU的选择范围更多，常见的有ST，鑫海科技，ABOV等. 其中，鑫海科技提供的CSU38M20 + CSS34P16 + SC8802解决方案以其性能好，兼容性强，兼容性强等特点在市场上得到了广泛的应用. 高性价比.

摘要

从当前支持快速充电的手机数量来看，不到5％的手机支持USB-PD协议. 大多数手机仍然支持自己的快速充电协议，例如高通，MTK，华为，OPPO等，这就是为什么USB-PD协议发布了这么长时间的原因，但是最大的市场需求仍然是支持其他快速充电的产品. 充电协议. 但是，随着支持PD协议的产品数量增加以及协议标准逐渐趋于统一，未来的计费将变得更加便捷！

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