BC1.2快速充电协议简介

BC1.2定义

BC1.2（电池充电v1.2）是BC（电池充电）小组在USB-IF下开发的协议，主要用于调节电池充电的需求. 该协议最初是基于USB2.0协议实现的.

BC1.2充电端口

USB2.0协议规定，设备从USB充电器汲取的电流的最大值为500mA，而500mA的电流极限不能满足快速充电的不断增长的需求. 因此，BC1.2引入了充电端口识别机制，主要包括以下USB端口类型:

1. 标准下游端口（SDP）

SDP端口支持USB协议，最大电流为500mA，可以认为SDP是普通的USB接口

2. 专用充电端口（DCP）

DCP不支持数据协议，支持快速充电，并且可以提供大电流. DCP主要用于壁式充电器等特殊充电器

3. 充电下行端口（CDP）

CDP支持数据协议和快速计费

BC1.2协议识别过程

1，VBUS检测Vbus检测

PD（设备）中有一个电路来检测VBUS是否有效. 该电路具有参考值. 高于此值，则认为VBUS有效. 参考值不固定，通常在0.8V至4V之间

2. 数据接触检测数据连接检测

由于USB端口可能支持或可能不支持数据协议，因此此阶段不是必需的. 如果在此阶段900ms超时后仍未检测到D +或ID PIN连接，则需要启动“主要检测”.

3. 首次进行主要检测

此阶段的主要作用是确定端口是充电端口还是数据端口:

首先将PD +拉至0.6V，然后检查PD-的电压bc1.2充电协议解读，如果小于指定参考电压，则该端口为数据端口SDP；如果大于参考电压，则为充电端口CDP或DCP.

4. 二次检测二次检测

此阶段的作用是确认充电端口是否可以支持数据协议，即区分CDP和DCP:

首先将PD-拉至0.6V，然后检测PD +的电压. 如果小于指定参考电压，则端​​口为CDP；否则，端口为CDP. 如果大于指定参考电压，则端​​口为DCP.

下图显示了CDP端口的识别过程. 第一次检测后，它进入第二个检测阶段，首先将PD-拉高，然后判断PD +的电压小于参考电压0.4V，表明该端口是CDP端口.

私人快速充电协议

由于BC1.2不是强制性协议，因此许多制造商已经基于BC1.2开发了自己的私有快速充电协议. 例如，高通的QC2.0 / QC3.0，联发科的PE（Pump Express）/ PE +. 因为充电功率与电压和电流P = UI有关，所以增加电压或电流可以增加充电功率. 在电池容量一定的情况下，功率越大，充电速度越快. 高通公司的QC2.0 / QC3.0和联发科的PE快速充电解决方案的技术原理是相同的. 两者都通过增加充电电压来增加充电功率.

下图是Qualcomm高电压DCP协议识别过程. 可以看出，第一次检测和第二次检测均符合BC1.2的要求. 初始VBUS电压为5V，并且在识别DCP端口后，VBUS被拉高至9V. QC2.0支持5V，9V和12V三个电压. 在此基础上，QC3.0将电压文件细分为200mV，同时将电压范围扩展到3.6V〜20V.

线损补偿

U = IR知道充电电流越大，USB充电线上的电压降越大. 特别是在车载设备中，随着USB电缆的增加或充电电流的增加，到达手机终端的电压可能不会达到5V，可以通过线损补偿来解决这些问题.

现状与发展趋势

当前的快速充电技术主要分为两大阵营: 低压快速充电和高压快速充电.

低电压快速充电以OPPO的VOOC闪光灯充电为代表，该充电通过增加充电电流来增加充电功率.

优点: 发热量小，能量转换效率高

缺点: 硬件需要定制bc1.2充电协议解读，成本高且兼容性差

高通QC2.0代表了高压快速充电. 其他制造商的技术原理是基于BC1.2的，例如高通公司，并且通过增加充电电压来增加充电功率.

优点: 良好的兼容性，良好的继承性和稳定性

缺点: 发热大，能量转换效率低

高通公司的快速充电解决方案目前占据了大部分市场，但是随着USB-IF组织引入PD协议（Power Delivery协议），有望统一快速充电市场. PD充电协议的最大功率可以支持100W，可以满足手机甚至笔记本的充电需求. PD支持双向电源传输和网络电源策略. 最新的Q.0已经支持PD快速充电协议.

参考:

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