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浅析两大PD移动电源解决方案

ldquo;充电五分钟,通话两小时。rdquo;一句简单的广告语,让快充技术迅速跃入了大众视野,成为近两年来手机及其配件中最火的关键词。前有高通、MTK领

“充电五分钟,通话两小时。”一句简略的广告语,让快充技能敏捷跃入了群众视界,成为近两年来手机及其配件中最火的关键词。

前有高通、MTK领军,后有OPPO、华为、三星等后起之秀,百家争鸣的背面,企业各自为营为战,握手协议纷歧,致使整个快充商场的计划规范难以一致,各厂家之间的快充产品互不兼容,这不仅对顾客的运用来说十分不便当,还形成了资源上的糟蹋。

因而,为了规范快充规范,加快快充技能的商用与开展,今年年初,USB-IF(USB规范化安排)在原有USB PD2.0/3.0的根底上,经过与高通、泰尔实验室及国内干流手机厂商多方交流,正式发布了USB PD3.0协议V1.1重要更新,旨在一统快速充电技能规范的PPS(Programmable Power Supply)由此面世,以完结对高通QC4.0/3.0、联发科PE3.0/2.0、华为FCP/SCP及OPPO VOOC等快充计划的收编;一起规范了新版本的USB接口将不答应经过非USB-PD协议来进行电压调整。

此外,谷歌亦在Android7.0 OEM规范中着重,快充技能有必要支撑USB-PD协议。这两个新规范的呈现,为快充技能的正向开展从硬件和软件层面上了道“双保险”。

规范一统,大势所趋的USB-PD协议

能够看到,虽然当时市面上的快充协议各有差异,但本质上,它完结的方法无非两种:高压小电流和低压大电流。比方QC2.0、PE2.0、FCP等就归于高压小电流快充方法的代表,而像SCP、VOOC等归于低压大电流快充方法的代表。

跟着今年春节期间PD3.0-V1.1规范更新,增加了PPS规范后,PD协议完结了对高压小电流和低压大电流两种快充方法的全面掩盖,为完结快充规范一统奠定了强有力的根底。

另一方面,PD协议相关于其他快充协议具有可靠性好、安全性高,扩展性强等特色。一般的快充协议仅仅经过简略地辨认D+/D-,或许判别VBUS电压电流就完结了握手的进程,所以市面上许多计划商为了节约本钱,选用一般的MCU就把整个协议的握手进程模仿出来,门槛十分低,形成的直接结果便是安全性低。

而PD协议需求经过BMC编解码、4B5B编解码、CRC查验等一系列操作后才干完结整个握手进程,一般的MCU无法完结,所以,PD协议芯片一般需求选用专用芯片。

此外,PD协议是一种通讯协议,能够经过通讯方法知道两边的带载才能、放电状况、电池状况、认证信息等,关于体系来说,能够获取对方的信息越多,越有利于两边合作以及对异常情况的把控,正因如此,PD协议在安全性方面要远优于其他协议。

值得一提的是,其他快充协议只能完结1对1的快速充电,他们聚集的只要“充电”,而PD协议聚集的是一对多的“智能”电源办理,在不久的将来,如上图所示,一个Type-C口完结充电、视频传输、音频传输、数据复制的情形将随处可见。

两大PD移动电源计划剖析

受限于USB-PD协议的遍及程度,当时市面上的PD移动电源计划并不多,首要架构有两种:

一种是单芯片解决计划,将协议、MCU,以及升降压操控部分悉数集成在一颗芯片内,MOS管外置。这种计划的特色是外围器材较少,功率部分也能够经过替换不同MOS管来进行调整;但坏处是体系计划的安稳性、可靠性欠好掌控,且负载呼应差,因而品牌厂商很少选用这种架构进行产品设计。

图:选用PD协议芯片+MCU+ DC-DC架构的芯海科技PD移动电源计划框图

第二种则是分立解决计划,如上图所示,选用PD协议芯片+MCU+DC-DC架构,将协议、MCU以及功率部分悉数独立开来,各司其职。这种计划的特色是体系结构安稳,可靠性高,开发简洁,但外围器材偏多。

因为PD协议还存在晋级的或许,且终端客户存在定制化需求,因而现在市面上的PD移动电源计划多选用第二种架构来完结。

在分立式PD移动电源解决计划中,PD协议芯片干流供货商有TI、Cypress、芯海科技等;DC-DC干流供货商有TI、Intersil、南芯科技等;MCU的挑选规模更多,常见的有ST、芯海科技、ABOV等。其间,芯海科技供给的CSU38M20+CSS34P16+SC8802计划以性能好、兼容性强、性价比高的优势,在商场上得到了广泛应用。

总结

从现在市面上支撑快充手机的数量来看,支撑USB-PD协议的手机不到5%,大部分手机仍是支撑高通、MTK、华为、OPPO等自家的快充协议,这也是为什么USB-PD协议发布了这么久,但商场需求量最大的仍然是支撑其他快充协议的产品。可是,跟着支撑PD协议的产品增多,协议规范逐渐走向一致,未来的充电将变得愈加便当!

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