每日速读!一文详解BC1.2充电协议
2023-06-13 17:16:58   来源:硬件系统架构师

Charge----充电协议BC 1.2

引言:支持有线充电和有线供电的设备随处可见,不同设备之间的兼容性都遵循同一套协议,即充电/供电协议,本节简述充电/供电协议的鼻祖--->BC1.2

1.BC1.2(Battery Charging V1.2)


(资料图片)

快充协议握手使用CC1 CC2信号,而BC1.2走的是D+ D-脚位,互不影响功能,BC1.2作为充电协议的鼻祖,协议非常古老,作为一套最基础的充电协议,BC1.2使用USB2.0的数据传输线DP、DM(或者D+ D-)作为协议识别握手线。在开始讲述本协议之前,我们先来了解一些必要的专业术语:

DCP:专用充电器 ,即专门的220V转充电器,这种端口不支持任何数据传输,但能够提供1.5A以上的电流。如图5-1,端口的D+和D-线之间短路(200Ωmax),这种类型的端口支持较高充电能力的墙上充电器和车载充电器,无需枚举。如图5-1为DCP类型设备的端口内部结构,注意Portable Device和Dedicated Charging Port是一个DCP设备的内部结构,只不过分为了两部分。

图5-1:DCP类型设备握手结构

SDP:主机 ,这种端口的D+和D-线上具有15kΩ下拉电阻(要关注IC是否内部集成此电阻)。限流值挂起时为2.5mA,连接时为100mA,连接并配置为较高功率时为500mA。

图5-2:SDP类型设备握手结构

图5-3:DCP和SDP类型设备简图

CDP:大电流充电端口 ,就是在PC或者HUB上的一个USB口,但是这个USB口比较特殊,可以提供1.5A~5A的大电流输出,给外部设备充电,一般都会有一个小闪电的标志在USB口旁边。这种端口既支持大电流向外充电,也支持完全兼容USB 2.0的数据传输。如图5-4所示端口具有D+和D-通信所必需的15kΩ下拉电阻(要关注IC是否内部集成此电阻),也具有充电器检测阶段切换的内部电路。内部电路允许便携设备将CDP与其它类型端口区分开来。

图5-4:CDP类型器件握手结构

图5-5:CDP类型器件简图

CDP是遵循USB BC1.2的USB端口,每个端口提供至少1.5A的电流。CDP提供电源并满足设备枚举的USB-2.0要求。支持USB-2.0通信,并且主机控制器必须处于活动状态才能允许充电。CDP和SDP之间的区别在于将这个端口识别为CDP的主机充电握手逻辑。CDP可由兼容的BC1.2客户端设备识别,并允许客户端设备消耗额外的电流。

2.CDP握手过程分两个步骤进行

BC1.2协议定义了DCP,CDP,SDP设备之间的识别握手逻辑,这里以CDP设备握手过程为例简述其识别过程,若想了解全部详细的BC1.2协议,可以访问官网网站下载协议文档。

CDP握手过程分两个步骤进行,在第一步中,便携式设备在D+线上输出标称0.6V输出,并读取D–线上的电压输入。

1:便携式设备读取电压低于0.3V的标称数据检测电压,则便携式设备检测到SDP的连接。

2:D–电压大于标称数据检测电压0.3V并且可选地小于0.8V,则检测到CDP的连接。

第二步对于便携式设备来说是必要的,以确定设备是连接到CDP还是DCP。便携式设备在D–线上输出标称0.6V输出,并读取D+线上的电压输入。

3:正在读取的数据线仍然低于0.3V的标称数据检测电压,则便携式设备会断定设备已连接到CDP。

4:正在读取的数据线大于0.3V标称值数据检测电压。,则便携式设备会断定设备已连接到DCP。

还有一种通过使用USB数据线(D+和D-)执行握手来执行枚举(连接识别)的方法。它分两步识别它是否是CDP。

1:输出0.6V到D+线,测量D-线电压,D-线电压小于0.3V时,判断接SDP;D-线电压在0.3V以上小于0.8V时,判断接CDP或DCP。

2:输出0.6V到D-线,测量D+线电压,D+线电压小于0.3V时,判断接CDP;当D+线电压为0.3V以上且小于0.8V时,判断为接DCP。

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