BC1.2 definición
BC1.2 (Battery Charging v1.2) es un protocolo desarrollado por el grupo BC (Battery Charging) bajo USB-IF, que se utiliza principalmente para regular las necesidades de carga de la batería. El protocolo se implementó primero en base al protocolo USB2.0.
Puerto de carga BC1.2
El protocolo USB2.0 estipula que el valor máximo de la corriente extraída por el dispositivo periférico del cargador USB es de 500 mA, y el límite actual de 500 mA no puede satisfacer la creciente demanda de carga rápida. Por lo tanto, BC1.2 introdujo el mecanismo de identificación del puerto de carga, que incluye principalmente los siguientes tipos de puertos USB:
1. Puerto descendente estándar (SDP)
El puerto SDP admite el protocolo USB, la corriente máxima es de 500 mA y se puede considerar que el SDP es una interfaz USB normal
2. Puerto de carga dedicado (DCP)
DCP no admite protocolos de datos, admite carga rápida y puede proporcionar grandes corrientes DCP se utiliza principalmente para cargadores especiales como cargadores de pared
3. Carga del puerto descendente (CDP)
CDP admite protocolos de datos y carga rápida
Proceso de identificación del protocolo BC1.2
1. Detección VBUS Detección Vbus
Hay un circuito en PD (dispositivo portátil) para detectar si VBUS es válido. El circuito tiene un valor de referencia. Por encima de este valor, se considera que VBUS es válido. El valor de referencia no es fijo y generalmente está entre 0.8V y 4V
2. Detección de contacto de datos
Esta etapa no es necesaria porque el puerto USB puede o no admitir el protocolo de datos. Si la conexión D + o ID PIN no se ha detectado después de un tiempo de espera de 900 ms en esta etapa, es necesario iniciar la detección primaria.
3. Detección primaria
La función principal de esta etapa es determinar si el puerto es un puerto de carga o un puerto de datos:
Primero tire PD + a 0.6V, luego detecte el voltaje de PD-, si es menor que el voltaje de referencia especificado, el puerto es el puerto de datos SDP; si es mayor que el voltaje de referencia, es el puerto de carga CDP o DCP.
4. Detección secundaria
El papel de esta etapa es confirmar si el puerto de carga puede soportar el protocolo de datos, es decir, distinguir entre CDP y DCP:
Primero tire PD- a 0.6V, y luego detecte el voltaje de PD +. Si es menor que el voltaje de referencia especificado, el puerto es CDP; si es mayor que el voltaje de referencia especificado, el puerto es DCP.
La siguiente figura es el proceso de identificación del puerto CDP: después de la primera detección, ingrese a la segunda etapa de detección, primero extraiga PD-high y luego juzgue que el voltaje de PD + es menor que el voltaje de referencia 0.4V, lo que indica que el puerto es un puerto CDP.
Acuerdo privado de carga rápida
Como BC1.2 no es un acuerdo obligatorio, muchos fabricantes han desarrollado sus propios protocolos privados de carga rápida basados en BC1.2. Por ejemplo, Qualcomm QC2.0 / QC3.0, MediaTek's PE (Pump Express) / PE +. Debido a que la potencia de carga está relacionada con el voltaje y la corriente P = UI, aumentar el voltaje o la corriente puede aumentar la potencia de carga. En el caso de cierta capacidad de la batería, cuanto mayor sea la potencia, mayor será la velocidad de carga. Los principios técnicos de QC2.0 / QC3.0 de Qualcomm y la solución de carga rápida PE de MediaTek son los mismos: ambos aumentan la potencia de carga al aumentar el voltaje de carga.
La siguiente figura es el proceso de identificación del protocolo DCP de alto voltaje de Qualcomm. Se puede ver que la primera prueba y la segunda prueba cumplen los requisitos de BC1.2. El voltaje VBUS inicial es de 5 V. Después de identificar el puerto DCP, el VBUS se eleva a 9V. QC2.0 admite tres voltajes de 5V, 9V y 12V. Basado en esto, QC3.0 subdivide el rango de voltaje a 200mV, y al mismo tiempo amplía el rango de voltaje a 3.6V ~ 20V.
Compensación de pérdida de línea
Se sabe por U = IR que cuanto mayor es la corriente de carga, mayor es la caída de voltaje en la línea de carga USB. Especialmente en dispositivos en el vehículo, con el crecimiento del cable USB o el aumento de la corriente de carga, el voltaje que llega al terminal del teléfono móvil puede no alcanzar los 5V, y estos problemas pueden resolverse mediante la compensación de pérdida de línea.
Estado y tendencia de desarrollo
La tecnología actual de carga rápida se divide principalmente en dos campos: carga rápida de bajo voltaje y carga rápida de alto voltaje .
La carga rápida de bajo voltaje está representada por la carga flash VOOC de OPPO, que aumenta la potencia de carga al aumentar la corriente de carga.
Ventajas: bajo poder calorífico y alta eficiencia de conversión de energía
Desventajas: el hardware necesita ser personalizado, alto costo, poca compatibilidad
Qualcomm QC2.0 representa la carga rápida de alto voltaje. Los principios técnicos de otros fabricantes se basan en BC1.2 como Qualcomm, y la potencia de carga aumenta al aumentar el voltaje de carga.
Ventajas: buena compatibilidad, buena herencia y estabilidad.
Desventajas: alta generación de calor, baja eficiencia de conversión de energía
En la actualidad, la solución de carga rápida de Qualcomm ocupa la mayor parte del mercado, pero con la introducción del protocolo PD (protocolo de entrega de energía) por parte de la organización USB-IF, se espera que unifique el mercado de carga rápida. La potencia máxima del protocolo de carga PD puede admitir 100W, lo que puede satisfacer las necesidades de carga de teléfonos móviles e incluso portátiles. PD admite estrategias de transmisión de energía bidireccional y de alimentación de red. El último QC4.0 ya admite el protocolo de carga rápida PD.
Referencia:
https://blog.csdn.net/liglei/article/details/22852755
https://zhuanlan.zhihu.com/p/25588452
https://blog.csdn.net/stoic163/article/details/79291420
BC1.2 definición