USB type C，關(guān)于PD快充的入門知識

對于USB TYPE C的PD快充這塊來說，熟悉的人很熟悉，不熟悉的人，那就是不熟悉啊。

首先，我們從最簡單的說起，看下圖，先認(rèn)識一下我們常見手機充電的需要的USB接口。

TYPE A呢就是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷囊环N USB 接口了；
Micro B呢是移動設(shè)備，如安卓手機中采用的是 Micro USB 接口，不過現(xiàn)在新手機很多改用TYPE C；
TYPE C 呢就是我們現(xiàn)在文章要說的這種，優(yōu)點很多，USB接口統(tǒng)一性，正反插，傳輸數(shù)據(jù)還有充電都是更強。

注意一點是：我們常說的USB1.0，USB2.0，USB3.0，USB3.1，這種完整名稱是：USB傳輸協(xié)議。上圖的是USB接口，傳輸協(xié)議跟USB接口是兩碼事，

下圖是USB type C接口的標(biāo)準(zhǔn)引腳：24 PIN，可以看出把普通USB接口兼容，和影像，數(shù)據(jù)傳輸（如HDMI、DVI、VGA接口）都能兼容，就是說以后只需要一條USB Type C接口即可完成。我們這次講的是供電充電這塊的，所以當(dāng)USB type C只用于供電時(如充電寶，適配器，車充，排插等)，可以不需要標(biāo)準(zhǔn)的24 PIN，可以去掉如A2,A3,A8,A10,A11，B2,B3,B8,B10,B11等PIN腳，這些USB 接口廠商已經(jīng)有這樣的，可以省成本.

USB-PowerDelivery既我們常說的USB PD快充協(xié)議，PD快充。是由USB-IF組織制定的一種快速充電規(guī)范。USBPD透過USB電纜和連接器增加電力輸送，擴展USB應(yīng)用中的電纜總線供電能力。該規(guī)范可實現(xiàn)更高的電壓和電流，輸送的功率最高可達(dá)100瓦，并可以自由的改變電力的輸送方向（如充電寶的輸入輸出充電口和移動設(shè)備的雙向充電，如IPAD PRO，華為MATE20）。

USB PD協(xié)議是在 USB Type C接口上誕生的快充充電協(xié)議。所以有些人對于USBPD和Type-C的關(guān)系容易混淆，type c是一種接口規(guī)范，默認(rèn)最大支持5V3A的充電，但在type C接口實現(xiàn)PD協(xié)議后,將可以把充電功率最大支持到：18W，30W，45W，60W等甚至到最大的100W。

目前市場上很多品牌已經(jīng)有支持PD快充的手機（iphone8以上機型，小米，華為，三星，諾基亞，努比亞，錘子，索尼，魅族，雷蛇，奇酷，HTC，LG等，2），2019年將會有更多的機型爆發(fā)出來，手機充電功率一般以18W為主，如果要做PD充電產(chǎn)品（如充電寶，適配器，車充，排插等），18W的建議搭配FP6606C的PD快充協(xié)議芯片，來做充電寶，適配器，車充，排插等等。

或許有的人還沒開始接觸QC3.0或者QC2.0快充，需要了解 {點擊這里} 。這里不做介紹. 不過需要講的是，QC3.0/2.0和目前的PD快充，是高壓快充（9V，12V，15V，），20V是筆記本。

QuickCharge3.0/2.0是純快速充電的協(xié)議，專注的只有充電，只能單向電能傳輸。協(xié)議是通過D+,D-手機和協(xié)議芯片來通訊進(jìn)行握手匹配，然后再提高改變V+（輸出電壓），使充電功率增加，充電就更快。

USB-PowerDelivery （USB PD看似只是電源傳輸與管理的協(xié)議，實際上它可改變端口角色，可與有源電纜通訊，允許成為受電設(shè)備等諸多高級功能，就是手機給另外一部手機的反向充電，這個知道就可以了。USB PD協(xié)議是通過 type C口獨有的CC 引腳來進(jìn)行通訊。

QC3.0/2.0和USB PD的通訊引腳不一樣，所以我們在做PD充電器/充電寶和車充時，可以做到既能支持QC和PD的快充產(chǎn)品出來。如這款PD快充協(xié)議芯片：FP6606C

產(chǎn)品信息：芯片一級代理商：深圳市百盛新紀(jì)元半導(dǎo)體有限公司

QC3.0快充協(xié)議IC	封裝	輸出電壓檔	支持協(xié)議	注
FP6601Q	SOT23-6	3.6V～12V / 5V, 9V, 12V	QC3.0, QC2.0 ， FCP ， AFC ， BC1.2,Apple 2.4A， Apple 2A
FP6600Q	SOP8	3.6V～120 / 5V, 9V, 12V,20V	QC3.0, QC2.0 ， FCP ， AFC ， BC1.2,Apple 2.4A， Apple 2A
FP6601AM 多口快充	SSOP10 SSOP16	3.6V～12V / 5V, 9V, 12V	QC3.0, QC2.0 ， FCP ， AFC ， BC1.2,Apple 2.4A， Apple 2A

PD快充協(xié)議芯片	封裝	輸出電壓檔	支持協(xié)議	注
FP6606AC (A+C雙口)	QFN20 SSOP20	3.6V～12V / 5V, 9V, 12V,15V	PD3.0,PD2.0, QC3.0， QC2.0， FCP，AFC， BC1.2,Apple 2.4A/2A
FP6606C	SOP8	3.6V～12V / 5V, 9V, 12V	PD3.0,PD2.0, QC3.0， QC2.0， FCP，AFC， BC1.2,Apple 2.4A/2A
FP6606CM 多口	SSOP16	3.6V～12V / 5V, 9V, 12V，15V	PD3.0,PD2.0, QC3.0， QC2.0， FCP，AFC， BC1.2,Apple 2.4A/2A
FP6606	QFN16 QFN24	3.3V～20V	PD3.0等全兼容（外掛MCU）

USB PD快速充電通信原理：（知道下就可以了）

USBPD的通信是將協(xié)議層的消息調(diào)制成24MHZ的FSK信號并耦合到VBUS上或者從VBUS上獲得FSK信號來實現(xiàn)手機和充電器通信的過程。如圖所示，在USB PD通信中，是將24MHz的FSK通過cAC-Coupling耦合電容耦合到VBUS上的直流電平上的，而為了使24MHz的FSK不對PowerSupply或者USBHost的VBUS直流電壓產(chǎn)生影響，在回路中同時添加了zIsolation電感組成的低通濾波器過濾掉FSK信號。

US BPD的原理，以手機和充電器都支持USBPD為例講解如下：

1）USBOTG的PHY監(jiān)控VBUS電壓，如果有VBUS的5V電壓存在并且檢測到OTGID腳是1K下拉電阻（不是OTGHost模式，OTGHost模式的ID電阻是小于1K的），就說明該電纜是支持USBPD的；

2）USBOTG做正常BCSV1.2規(guī)范的充電器探測并且啟動USBPD設(shè)備策略管理器，策略管理器監(jiān)控VBUS的直流電平上是否耦合了FSK信號，并且解碼消息得出是CapabilitiesSource消息，就根據(jù)USBPD規(guī)范解析該消息得出USBPD充電器所支持的所有電壓和電流列表對；

3）手機根據(jù)用戶的配置從CapabilitiesSource消息中選擇一個電壓和電流對，并將電壓和電流對加在Request消息的payload上，然后策略管理器將FSK信號耦合到VBUS直流電平上；

4）充電器解碼FSK信號并發(fā)出Accept消息給手機，同時調(diào)整PowerSupply的直流電壓和電流輸出；

5）手機收到Accept消息，調(diào)整ChargerIC的充電電壓和電流；

6）手機在充電過程中可以動態(tài)發(fā)送Request消息來請求充電器改變輸出電壓和電流，從而實現(xiàn)快速充電的過程。