USB電源アダプターのデータピンD +およびD-を処理してデバイスの高速充電に対応する理想的な方法は何ですか？

多くのUSBウォールチャージャーは、抵抗分圧器を使用してD +およびD-ピンを特定の電圧（通常は2〜3ボルト）に設定することを発見しました。他のUSBウォールチャージャーは、D +ピンとD-ピンを一緒にショートさせ、他には何も接続しません。私の経験から、一部のデバイスは、分圧器を使用する充電器で500mAを超える充電レートを受け入れませんが、データピンが短絡している充電器で最大入力まで充電します。私は反対も同様であるかもしれないと示唆するものを読みましたが、これを確認することができませんでした。どの方法がすべてのUSBデバイスとの最高の互換性を提供するかを把握したいと考えています。

USB電源アダプターのデータピンD +およびD-を処理してデバイスの高速充電に対応する理想的な方法は何ですか？...どの方法がすべてのUSBデバイスとの最高の互換性を提供するかを把握したいと考えています。

USB充電器またはターゲットデバイスのデータライン上の不変の短絡または抵抗の組み合わせを使用して真にユニバーサルな充電器を作成することは実際的な目的では不可能です。あなたがやろうとしていることを正確にやめようとするメーカーと争っているのです。たとえば、Appleは、抵抗分割器のさまざまな組み合わせを使用して、「一致する」電源とターゲット機器のみが連携して動作するように配置された、いくつかの充電制御スキームを実装しています。そのような配置が最適な充電性能を可能にするという議論が進められる可能性がありますが、これがリチウムイオン/リチウムポリマーバッテリーの場合であり、十分な程度以上の充電制御が使用せずに他の多くのメーカーによって達成され、達成される方法は明らかではありませんそのようなテクニック。そのようなAppleの取り決めの一例を以下に示します。

ただし、この領域を既に調査した他の人の足跡をたどることで、かなり良い妥協点を達成できます。

多くのメーカーは、カスタムアレンジの仕様を公開していません。できることは、自分で製品を分析するか、すでにこれを行って親切に知識を提供してくれる人から学ぶことです。

そのようなソースの1つに、Lady ADA / ADAフルーツMintyboost USB充電器のドキュメントがあります。
これは、チュートリアルというよりもサガです!!! :-)。最後から始めて戻って、最新バージョンが既知の情報をどのように使用して初期アカウントでの開始の互換性を最大化し、開発パスに従うかを見つけることができます。どちらのアプローチも、知りたい程度に応じて有効です。

Mint Boostホームページ
概要
設計プロセスのウォークスルー -デザイナーにとっての価値

ここでは、Appleデバイスの充電の謎から、Appleデバイスの充電の謎と、その他の有用な資料について説明します。

うわー/うわー！-1つのApple抵抗器配置。これは、公式のiPhone 3GS充電器からのものです。

以下に、バージョン2の互換性リストを示します。これは、標準的な充電器は機能しないが、「ケーブルハック」によって完全または部分的に機能する多くの例を示しているため、普遍的なソリューションを試してみる価値があります。

たとえば、上記の例では、Samsung Dシリーズの「ハッキング」やRAZR V3の変更などの特殊なケースを紹介しています。

以下は、さまざまな携帯電話でバージョン3のMinty Boostを使用した結果のリストです。
インターフェースをエミュレートすると、同様の互換性を実現できるはずです。

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更新-2016年後半：

USB専用充電ポートコントローラー：

SEユーザーflorislaは、専用のUSB充電ポート機能の提供を目的とした「新しい」ICの存在に注目しています。彼は、TIの例として
「TPS2513A-Q1、TPS2514A-Q1 USB専用充電ポートコントローラー」に注目しています。

その機能を要約する最良の方法は、データシートに記載されている概要を確認することです。以下を参照してください。

このページがあなたの質問に明確に答えていることがわかりました。以下に関連する部分を引用します。

BC1.2では、3つの異なるタイプのUSBポートと2つのキーモニカの概要を説明しています。「充電」ポートは、500mAを超える電流を供給するポートです。「ダウンストリーム」ポートは、USB 2.0に従ってデータを通知します。BC1.2仕様では、各ポートがエンドデバイスにどのように表示されるか、およびどのタイプのポートが実装されているかを識別するプロトコルの両方も確立しています。3つのUSB BC1.2ポートタイプは、SDP、DCP、およびCDPです（図1を参照）。

1. 標準ダウンストリームポート（SDP）このポートは、D +ラインとD-ラインの両方に15kΩのプルダウン抵抗器を備えています。電流制限は上記で説明したものです。サスペンド時は2.5mA、接続時は100mA、接続して高電力用に設定した場合は500mAです。
2. 専用充電ポート（DCP）このポートはデータ転送をサポートしていませんが、1.5Aを超える充電電流を供給することができます。D +ラインとD-ライン間のショートが特徴です。このタイプのポートは、列挙を必要とせずに、高充電機能を備えた壁充電器および自動車充電器を可能にします。
3. ダウンストリームポート（CDP）このポートは、USB 2.0に完全に準拠した高電流充電とデータ転送の両方を可能にします。D +およびD-通信に必要な15kΩのプルダウン抵抗を備えており、充電器検出フェーズ中にスイッチインされる内部回路も備えています。この内部回路により、ポータブルデバイスはCDPを他のポートタイプと区別できます。

BC1.2仕様が利用可能であっても、一部の電子機器メーカーは専用充電器のカスタムプロトコルを開発しています。デバイスのいずれかを完全に準拠したBC1.2充電ポートに接続しても、「このアクセサリでは充電はサポートされていません」というエラーメッセージが表示される場合があります。このメッセージにもかかわらず、これらのデバイスはまだ充電されている可能性がありますが、充電電流は非常に小さい場合があります。幸いなことに、これらの専有の専用充電器のほとんどすべては、5Vとグランドの間の抵抗分圧器によってD +およびD-ラインに設定されたDCレベルによって識別されます。

追加コメント：
データ信号レベルは、論理ローの場合0.0〜0.3 V、論理ハイの場合2.8〜3.6 Vであると考える人がいるかもしれません。2つの短絡したデータピンへの分圧ネットワークがない場合、それらの電圧は自由にフロートします。ねじれたデータワイヤは、浮遊電磁信号からある程度のシールドを提供しますが、それでも潜在的にラインに予測できない電圧を引き起こす可能性があります。一方、電圧分割ネットワークは安全な2.5vで電圧をクランプします。

詳細については、入手したページ Iを確認するか、USBバッテリー充電BC 1.2仕様について説明しているUSB.orgの PDFをご覧ください。

2017年の更新：

USBデータピンを処理して互換性と「高速充電」を提供する理想的な方法はありません。さまざまな充電器が存在する可能性があり、充電が必要なUSBデバイス/電話/タブレットが多数あります。歴史的には2つのアプローチがありました。

1. デバイスは「スマートデバイス」です。接続されているポートのさまざまな署名を検出しようとし、それ自体に対して適切な充電モードを選択します。デバイスは明らかにこれを連続して行い、タイムアウトを繰り返すには時間がかかります。

2. 充電ポートはスマートポートです。このアイデアは、一部のTIチップおよびSMSC / Microchipハブに実装されました。充電ポートのアイデアは、異なる充電ポートの署名（Apple 2 / 2.7V、Sony、BC1.1、BC1.2、または専用充電器/中国標準などによるシーケンス）を一度に1つずつアサートすることです。繰り返しますが、充電器のシグネチャが特定のデバイスに適切であるという信頼できるフィードバックを得る方法がなかったため（供給/消費電流を測定する以外）、シーケンスには多くの時間がかかり、VBUSのオフオンリセットが必要です。さらに、USBデバイスのバッテリーはいくつかの異なる充電状態（デッド、弱、完全充電など）にある可能性があり、消費電流は信頼できる指標にはなり得ず、システムの待機時間は不確定になります。 / switchアルゴリズムは良いものを生み出すことができません。

ポートとデバイスの両方が「スマート」になろうとすると、実際のトラブルが発生します。その後、すべてがめちゃくちゃになり、すべての賭けがオフになります。

USBバッテリー充電仕様1.2は、制限を課そうとしました。ポートはパッシブであり、デバイスはシーケンシャルシグネチャを開始し、ポート応答を測定します。その後、デバイスは完全な消費モードになります（必要な場合）。制限はVBUS = 5Vでした。

QualComm QC（急速充電）方式はさらに一歩進んで、デフォルトのUSB電圧を5Vから9、12、15、および20Vに上げることができます。デバイスは、D + / D-で低レベルの信号シーケンスをアサートした後、D +およびD-ワイヤの電圧の特定のDCの組み合わせをアサートすることにより、受け入れ可能な電圧レベルを充電器に通知します。とても簡単な方法です。

新しいUSB Power Delivery仕様は、ポートとデバイスの両方を非常にスマートにする手段を提供しています。初期仕様では、VBUSを介したシリアルプロトコルが必要でした（それを実現するには、VBUSに大きな容量性デカップリングが存在しないようにする必要があります）。この仕様は、Type-Cコネクタの出現によりPD Rev3.0で廃止され、ポートとデバイス（プロデューサーとコンシューマー）の電力の役割間のネゴシエーションは、専用CCワイヤー（通信チャネル）を介して行われます。

完全なPDネゴシエーションに加えて、Type-Cケーブルは電子マーカー、オーバーモールドの1つに小さなICを持つことを意図しており、特定のケーブルがどれだけの電流を処理できるかについて消費者（シンク）と生産者（ソース）に助言する必要があります。[すべてのUSB3.1 CCケーブルにはeMarkersが埋め込まれている必要がありますが、公開市場ではまだ見ていません]。

執筆時点（2017年1月）で、すべての電子部門（ウォルマートを含む）には、QC機能を備えた約20％（5つのうち1つ）の充電器があり、PD機能はありません。この割合は変わらないだろうという直感があります。

要約すると、最も互換性のある充電ポートのシグネチャは中国スタイルであり、D + / D-が一緒に短絡され、GNDおよびVBUSに対して浮動しているようです。