高通Quick Charge快速充電原理分析

2021-08-30 02:03:59 字數 2531 閱讀 8793

1 qc2.0

1.1 高通quick charge 2.0 快速充電原理分析

高通的qc2.0快速充電需要手機端和充電器都要支援才行。

當將充電器端通過資料線連到手機上時,充電器預設的是將d+和d-短接的,這樣手機端探測充電器型別是dcp(參見本人另一篇博文《高通平台usb2.0和3.0介面充電器識別原理》),手機以預設的5v電壓充電,接著過程如下:

(1)如果手機端使能了快速充電協議,android使用者空間的hvdcp(high voltage dedicated charging port)程序啟動,並且在d+上載入0.325v的電壓維持超過1.25s上;

(2)充電器檢測到d+上電壓0.325v維持超過了1.25s,就斷開d+和d-的短接,由於d+和d-斷開,所以d-上的電壓不再跟隨d+上的電壓0.325v變動,此時開始下降;

(3)手機端檢測到d-上的電壓從0.325v開始下降維持1ms以上時,hvdcp讀取/sys/class/power_supply/usb/voltage_max的值,如果是9000000uv,就設定d+上的電壓為3.3v,d-上 的電壓為0.6v,否則設定d+為0.6v,d-為0v;

(4)充電器檢測到d+和d-上的電壓後,就調整充電器輸出電壓,具體d+和d-上的電壓和充電器輸出電壓對應如table 1-1所示:

注意:當dp=3.3v,而dm=3.3v時,充電頭輸出20v。

當dp=0.6v,而dm=3.3v時,表示qc將進入continuous mode(也就是qc3.0模式)。

- 參考 smbchg_prepare_for_pulsing()。

1.2 parallel charging

question:單獨的pmi8952的充電最大電流是多大?

answer:單獨pmi8952最大充電電流是2.0+a,但是實際電流應該不到2a,主要是依賴於pcb板子的布局和thermal等引數強相關。

question:如果採用並行充電,那麼pmi8952的充電電流一般多大呢?是自動的?還是可以指定的?

answer:如果是並行充電,pmi和smb組合最大3.0a左右,自動調節各個通道的電流。

2 qc3.0

qc3.0的主要優勢是可優化手機內的dc/dc效率:

(1)消除了qc2.0中固有的會在電壓切換時造成的手機發熱問題;

(2) qc3.0通過移除手機dc/dc轉換器還可簡化無線充電器架構,qc3.0可大大降低dc/dc轉換電路的損耗明顯,從而有效緩解了快充時的發熱問題。

由於全面使用了type-c介面取代原來的microusb介面,qc3.0最大電流也提公升到了3a,因為電壓更低所以效率提公升最高達38%,充電速度提公升27%,發熱降低45%。

qc2.0提供5v、9v、12v和20v四檔充電電壓,qc3.0則以200mv為步幅,提供從3.6v到20v電壓的靈活選擇。採用 qc3.0時,可攜式裝置通過usb介面的d+和d-訊號提交電壓選擇請求,在同一時間可能有不規律的usb資料通訊。關於qc3.0支援的總線電壓(vbus) 範圍,a級為3.6v至12v,b級為3.6v至20v。qc3.0在分立模式下等同於qc2.0,以0v、0.6v、3.3v**邏輯通過靜態d+/d- 值選擇vbus;在連續模式下,新的qc3.0以200mv小步幅增加或降低vbus,讓可攜式裝置選擇最適合的電壓達到理想充電效率,更具靈活性,其最大負載電流限制為3a,最高功率可達60w。

實際產品中都是最大18w(可以認為是9v * 2a),與qc2.0是一樣的。

識別順序:先是5v時電流1.2a,然後電壓公升到9v,電流下降到0.2a(hvdcp_icl_voter),之後電壓降到5v,電流不變;最後電壓和電流同時上公升,穩定在7v @ 2.2a左右,功率到15~17w左右,這個識別過程大概15秒。

3 qc4.0 - based on usb pd 3.0 pps

qc4.0也加入了「智慧型最佳電壓技術」(inov),並且加入usb pd支援。相比qc3.0  200mv的步進電壓調節檔位,qc4.0進一步優化inov演算法,將調節精度做到了20mv (注:usb pd的電流調節步長是50ma),比上代提了近10倍精度。將充電最高功率調整到28w,方案設計為5v/4.7a~5.6a和9v/3a,捨棄了12v的設計。

qc4.0塵埃落定 努比亞z17拔得頭籌

被解放的充電功率:razer phone雷蛇手機qc4+竟然達到了22w

4 urls

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5 acronym

power_supply_dp_dm_dpr_dmr:r means remove

power_supply_dp_dm_dpf_dmf:f means floated,high-z

hvdcp-opti:high voltage dedicated charging port - optimization

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