快充協議 (摘抄)

高通: QC2.0、QC3.0、QC3.5、QC4.0、QC5.0、

FCP、SCP、AFC、SFCP、 MTKPE1.1/PE2.0/PE3.0、TYPEC、PD2.0、PD3.0/3.1、VOOC

支持 PD3.0/PD2.0

支持 QC3.0/QC2.0

支持 AFC

支持 FCP

支持 PE2.0/PE1.1 聯發科的PE（Pump Express）/PE+

支持 SFCP

 

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在PPS(Programmable Power Supply)出來之前，已經有PD1.0 PD2.0 PD3.0，發展了數年，是USB-IF推出的標准，各個廠家多少會兼容這些標准；

但是在2015年的時候，大屏幕的終端開始流行，大容量的電池也開始成為標配，各個廠家都開始發展自己的快充技術，主要兩大流派，高壓小電流（9V2A）和低壓大電流(5V3A)；因為電壓越高，發熱越多，因此低壓大電流有個更好的溫度表現；這個時候有高通的QC系列(2.0/3.0/4.0/4.0+)、華為的super charger(FCP/SCP，有先后發展順序)、MTK的PE(2.0, 3.0)、摩托羅拉 Turbo charge、OPPO VOOC等等，不統一，怎么辦？ 於是在2017年春節的時候，PD3.0推出了補丁版，即增加了PPS，兼容各個廠家的協議；

因此可以說支持PPS，就是支持華為、三星、OPPO；

這里要注意，以上只是充電協議，而PD不只是充電，PD是power delivery，PD還包含在USB協議中，USB關注的更廣泛了，最關注的則是數據傳輸的速率；

PPS（Programmable Power Supply）可編程電源，屬於USB PD3.0中支持的一種Power Supply類型，是一種使用USB PD協議輸出的可以實現電壓電流調節的電源。PPS規范整合了目前高壓低電流、低壓大電流兩種充電模式。另外，PPS規范將電壓調幅度降低到為20mV一檔，是QC3.0標准的十分之一，電壓調節更為精准。

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高通的QC2.0/QC3.0和聯發科的PE快充方案技術原理是一樣的，都是通過增大充電電壓來提高充電功率

現行快充技術主要分為兩大陣營：低壓快充和高壓快充。

低壓快充以OPPO的VOOC閃充為代表，通過增大充電電流的方式來提高充電功率。

優點：發熱量小、能量轉換效率高

缺點：硬件需要定制，成本高，兼容性差

高壓快充以高通QC2.0為代表，其他廠家技術原理和高通一樣都是基於BC1.2，通過增大充電電壓來提高充電功率。

優點：兼容性好、繼承性好、穩定

缺點：發熱量大，能量轉換效率低

 

 目前高通的快充方案占領大部分市場，但是隨着USB-IF組織推出PD協議（Power Delivery 功率傳輸協議），有望統一快充市場。PD充電協議最大功率可支持100W，能滿足手機甚至筆記本的充電需求，PD支持雙向電能傳輸和組網供電策略，最新的QC4.0已經支持PD快充協議

 

ST solution:

https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/group1/38/94/1d/41/0e/ba/49/21/DM00536349/files/DM00536349.pdf/jcr:content/translations/en.DM00536349.pdf

Ti introduction

https://training.ti.com/introduction-usb-type-c-and-power-delivery

 PD2.0和3.0的差異對比

 

 

 

 

 

主從端電源協商協議

1. Source插入發現設備
2. Cable Plug返回信息，建立連接給ACK.SOP’’(此時連接已經建立)
3. source capabilities 通過Rp,提供 供電能力信息，sink request 描述需要的電
4. 接受（accept）則PS_ready 開始供電

 

 

 

USB充電規范——BC1.2 中文詳解

快充協議（QC/PD/PE）及標准

Type-c設計，PD相關軟硬件實現詳解

Spec. 

https://www.usb.org/usb-charger-pd

 

bitarray

https://github.com/noporpoise/BitArray

 

NTC 保護

https://github.com/Egoruch/NTC-STM32-HAL

 

PD

https://www.chromium.org/chromium-os/twinkie/

https://github.com/ReclaimerLabs/USB_PD

https://github.com/rikka0w0/STM32_PD

https://github.com/dojoe/Twonkie

 https://github.com/ryan-ma/PD_Micro --ansem

https://github.com/usb-c/STUSB4500

https://github.com/Jana-Marie/USB-PD-Firmware

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a voltage output of charge https://github.com/GyverLibs/QuickCharge

 

https://www.qualcomm.com/products/features/quick-charge

 

Technology	Voltage	Maximum		New features	Release date	Notes
		Current	Power[a]
Quick Charge 1.0	Up to 6.3 V[12]	2 A	10 W	AICL (Automatic Input Current Limit) APSD (Automatic Power Source Detection)	2013	Snapdragon 215, 600[13][14]
Quick Charge 2.0	Class A: 5 V, 9 V, 12 V Class B: 5 V, 9 V, 12 V, 20 V[15]	1.67 A, 2 A, or 3 A	18 W (9 V × 2 A)[16][b]	HVDCP (High Voltage Dedicated Charging Port) Dual Charge (optional)	2014[c]	Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 653, 800, 801, 805, 808, 810[18]
Quick Charge 3.0	3.6–22 V[19] in 0.2 V increments.[15]	2.6 A, or 4.6 A[19]	36 W (12 V × 3 A)	HVDCP+ Dual Charge+ (optional) INOV 1.0 & 2.0 Battery Saver Technologies	2016	Snapdragon 427, 429, 430, 435, 439, 450, 460, 617, 620, 625, 626, 632, 650, 652, 653, 662, 665, 820, 821[18]
Quick Charge 3+	scalable voltage with 20mV steps from Quick Charge 4			backward compatible with previous-generation Quick Charge devices Integrated cable power capability/identification various safety mechanisms	2020	Snapdragon 765, 765G[20]
Quick Charge 4	3.6–20 V in 20 mV increments via QC 5 V, 9 V via USB PD[21] 3–21 V in 20 mV increments[22] via USB PD 3.0 PPS (Programmable Power Supply)	2.6 A, or 4.6 A via QC 3 A via USB PD	100 W (20 V × 5 A) via QC[16] 27 W via USB PD	HVDCP++ Dual Charge++ (optional) INOV 3.0 Battery Saver Technologies 2 USB PD compatible	2017	Snapdragon 630, 636, 660, 710,[23][24] 720G, 835,[25][26] 845
Quick Charge 4+				Dual Charge++ (mandatory) Intelligent Thermal Balancing Advanced Safety Features		Snapdragon 670, 675, 690, 712, 730, 730G, 732G, 750G, 765, 765G, 768G, 778G, 780G, 845, 855, 855+/860, 865, 865+, 870[27][28]
Quick Charge 5			>100 W	>100 W charging power 100% in 15 minutes Better thermal management (not more than 40 °C) Dual Charge	2020	Snapdragon 888, 888+

Quick Charge-based protocols

Note: These are compatible with Quick Charge-enabled chargers

• TurboPower (Motorola)
• Mi Fast Charge (Xiaomi)
• Adaptive Fast Charging (Samsung)^[d]
• BoostMaster (Asus)
• Dual-Engine Fast Charging (Vivo, pre-2020 models only)

Other proprietary protocols

• VOOC (OPPO until 2019 and pre-2020 Realme models ), SuperVooc (OPPO from 2019 to present)
• SuperCharge (Huawei)
• Warp (formerly Dash) Charge (OnePlus) - interchangeable with SuperVooc (OPPO)
• Pump Express (MediaTek)
• Super Flash Charge (Vivo, 2020 onwards)
• DART (Realme, 2020 onwards) - interchangeable with SuperVooc (OPPO)
• XCharge(Infinix)

 

 

about bc1.2

BC1.2 (Battery Charging v1.2)是USB-IF下屬的BC(Battery Charging)小組制定的協議，主要用於規范電池充電的需求，該協議最早基於USB2.0協議來實現。

https://blog.csdn.net/yangchao315/article/details/88391261

 

 

 

 

市面上有哪些快充協議？https://zhuanlan.zhihu.com/p/434438436

通用協議（類似於明碼）

USB PD 是目前通用性最高的公共協議之一：從 iPhone、MacBook、市面上大部分采用 Type-C 接口的 Android 設備乃至 Nintendo Switch，都能使用這種協議進行快充。

換句話說，如果你日常使用 Android 作為主力機，同時還有一部 iPhone 備用，游戲機是 Nintendo Switch，工作還需要用到筆記本電腦，理論上來說這些設備都可以使用同一個支持 PD 協議的電源來正常握手並實現快充。只要有type-c接口。

目前最新的 USB-PD 3.0 規范最高支持 100W 的充電功率，具體標准則分為了 10W、18W、36W、60W 和 100W 五種；預期相對應的電壓則有 5V、12V 與 20V，最大支持電流有 1.5A、 2A、3A、5A 等不同「檔位」，滿足從筆電到手機之間充電實際輸出功率差異較大的不同需求。

私有協議

高通 QC

QuickCharge，是由高通主導的快速充電技術。 主要解決硬件不同環境下的電池快速充電。 以是高通QC2.0為例，在不改變接口的情況下進一步提高充電速度，就需要引入更高的充電電壓（HVDCP）。

1、高通為usb接口設計了一套通過改變USB接口的d＋、d－兩腳電壓，實現充電頭手機相互識別的握手協議。

2、在手機通過握手協議申請更高電壓后，充電器就輸出手機申請的電壓。這就是高通QC2.0的充電方式。

3、根據電壓檔位的不同，又可以細分為classa和classb兩個版本。其中A級標准支持5V、9V和12V三種電壓，適用於智能手機、平板電腦以及其它便攜式電子設備。

4、B級則支持20V電壓，最大可以輸出40w功率，應用用對充電速度要求更高的設備。

聯發科 PE

聯發科的快沖標准是Pump Express，就像高通的QuickCharge技術一樣，也是一項用於移動設備為主的快沖協議，支持這個協議的設備和充電頭在握手之后（通過充電電流的大小來觸發協議，隨后觸發升壓或者降壓），可以通過提升電壓及電流，實現快沖的效果。

vivo：FlashCharge

這是vivo品牌手機采用的一種大功率快充技術，與其他快充技術一樣，通過更高的充電功率實現較短的充電時間，由於在芯片端采用的是獨家的協議，因此無法在其他品牌或不支持該快充技術的充電頭、手機中使用；

華為：FCP & SCP

FCP和SCP是華為推出的快充協議，前者是18W快充，9V/2A（比較早），后者是超級快充（充電時手機會顯示超級快充）（2016年發布），22.5W快充和40W快充，4.5V/5A或5V4.5A往上，另外有的手機只支持22.5W快充的話，不會顯示超級快充，但升級系統后支持超級快充，並顯示超級快充，有些手機同時這兩種快充（22.5W和40W快充）。

小米ChargeTurbo快充協議

目前小米快充有50W、40W、30W等快充規格。

小米采用高通驍龍處理器的機型對QC快充協議具有不錯的支持，例如小米10至尊版支持QC5.0，小米10 Pro支持QC4+，兩者都兼容PD3.0。

OPPO: VOOC系列快充

早在14年的時候，OPPO就推出了VOOC 1.0，與主流快充采用高壓方式不同，VOOC閃充采用的是低壓高電流的方案。

相比傳統的高壓快充，低壓快充溫控更好，效率更高，3000毫安時的Find7可以在30分鍾內充電到75%，要知道當時還是2014年。

此外由於電池系統、線材、充電頭都被重新定制過的，所以一般充電器都不適配VOOC閃充。

 

三星：AFC

三星出品的Adapting Fast Charger同時向下兼容兼容QC2.0。

 

各個廠商各自的技術，一般來說要搭配自家的充電器才能使用，不同的私有協議不互通，你用華為的scp就算是40w也不能給oppo充40w。

不同協議之間的區別

高電壓、低電流

高電壓、低電流充電方式需要到手機端進行變壓，讓電壓下降到適合手機電池消化的范圍。期間的能量損耗會以熱能形式散發出來，這也導致了手機充電發熱問題。高電壓、低電流充電方式需要到手機端進行變壓，讓電壓下降到適合手機電池消化的范圍。期間的能量損耗會以熱能形式散發出來，這也導致了手機充電發熱問題。

低電壓、大電流

低電壓、大電流方案的主要缺點則是較高的定制成本、以及低適用性。手機內部相關元件、充電頭和充電線，都需要根據需求定制。以線材為例，常見的通用充電線材只能承載3A的電流，要實現5A大電流快充，就必須對充電線進行改造。我們看到當年在快充上投入大量宣傳的OPPO、Vivo的充電頭更大、充電線更粗，就是基於這個原因。

動態調整

動態調整的快充，基本是基於多電芯(電荷泵）串聯和將電壓的轉換操作交給充電頭，然后通過充電頭而非手機去做細節的電壓變動來實現的。

不同的手機廠家采用不同的方案

目前很多的廠家的快充都開始基於PPS 可編程電源，從而實現高功率（大於100W）充電，也許有一天能出現一統江湖的協議也說不一定。