USB 2.0 Wall Chargerはどのように電流出力をネゴシエートしますか?


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私は自分のプロジェクトに携帯電話の充電器を使用しようとしていますが、高電流出力が必要です。私はこれを読みましたが、私の測定は何か他のものを示しています。

以下は、バッテリー充電仕様Rev. 1.2へのリンクです。

1.4.7専用充電ポート

専用充電ポート(DCP)は、USBコネクタを介して電力を出力するデバイスのダウンストリームポートですが、ダウンストリームデバイスを列挙することはできません。DCPは、V C H Gの平均電圧でを供給します。DCPは、D +ラインをD-ラインに短絡します。DCPVCHG

ここに画像の説明を入力してください

3つの異なる充電器で検証しましたが、すべてを約1.5オームと読みました。今、D +とD-の間に短絡がある場合、充電ポート側で検出はなく、充電器は常にVBUSラインでI D C P {0.5-5.0A max}を出力するはずです-これは正しいですか?RDCP_DATDCP

3つの充電器の電流出力をテストしましたが、それらはすべて完全に異なります。

充電器1-ノキア

定格電流出力:1.3A

測定された電流出力:1.34A

充電器2-Asus

定格電流出力:2.0A

測定された電流出力:0.7A-1.1A(不安定)

充電器3-HTC

定格電流出力:1A

測定電流出力:0.1A

これらすべての専用充電ポートに現在のネゴシエーションがない場合、1つの充電器だけが定格出力を示しているのはなぜですか?

NB 3つの充電器はすべて、妥当な時間内に携帯電話を充電できます。


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現在の出力をどのように測定しましたか?どの負荷を接続しましたか?出力に直接電流計を配置した場合、それは有効な測定ではありません。電源設計者は誰かがその出力を短絡させることを期待していませんでした。充電器を損傷することさえあります。
ペリシンチオン

@pericynthion最大負荷電流を引き出すのに十分な数10オームの抵抗を並列に配置しました。
tgun926 14

私が思い出すように、それが動作する方法は、充電デバイスが入力電圧を検知し、あるしきい値以下に垂下した場合にバックオフする必要があるということです。そのため、充電器と被充電者はVIカーブを介してネゴシエートします。詳細が指定されます。DCPが5Aを供給するという要件はないと思います。最小値は1.5Aだと思います。そのため、描画が1.5未満のデバイスはバックオフする必要がありません。
mkeith

回答:


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充電ポート側で検出がなく、充電器は常にVBUSラインでIDCPIDCP {0.5-5.0A max}を出力する必要があります-これは正しいですか?

BCの仕様は読みにくいので私はこれを完全に理解していませんが、はい、専用充電器(DCP)はD +とD-を短絡させて、それらが何であるかを示します。これは、特定の電流が利用可能であることを示すものではありませんが、DCPであるとだけ述べています。異なる充電器は異なる量の電流を供給します。

充電器には脳がありません。消費電流が大きすぎるまで5 Vを供給し、電圧が低下し始めます。

DCPに必要な動作範囲

プロットの暗い領域内に留まるために、DCPからの独自の消費電流を制限することについて賢明でなければならないのは、「ポータブルデバイス」(PD)です。したがって、最大1.5 Aを引き出そうとすることができますが、充電器の電圧が0.5 Aで2 Vを下回ると、そこから0.5 Aを超える電流を引き出すことはできません。

専用充電器またはUSB充電器の場合、電流制限はアダプターをロードすることにより決定されます。アダプタの出力電圧が低下し始めると、デバイスの電流制限に達したことを示しています。- MAX8895データシート


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この答えがあなたの質問を解決するかどうかはわかりませんが、Appleは壁の充電器で同様のことを行い、デバイスがあまりにも速く充電されないようにします。これを実現するために、充電器には、データピンの一方または両方に基準電圧を与える2つの抵抗で構成される分圧回路があります。iPhoneの内部には、分圧器からデータピンの電圧を読み取る追加の回路があります。

これは、私が話していた分圧器を備えた「Apple Compatible」充電器の図です。

Apple互換充電器

Appleは定格充電器ごとに異なる分圧器を持っていると思います。このようにして、電話機は、たとえば基準電圧が2v未満の場合に、安全に自分自身を充電できるかどうかを判断できます。


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質問は概念的には不適切です。

通常の壁(およびBC1.1 / 1.2)充電器は何も交渉しません。彼らは、D + / D-ワイヤ上の何らかの署名によってのみ、その能力を「アドバタイズ」します。それは決定DEVICE検出署名と内部バッテリの状態に基づいて最大必要電流を取ります。

他の回答者が述べたように、「中国の署名」(D +をD-に短絡)、特定の電圧の組み合わせ(〜40k-70k抵抗を使用)に「Apple署名」があり、順次ハンドシェイクでBC1.2があります。BC1.2に関連する完全な厄介さと複雑さのために、このシグネチャはほとんど見つけることができません。

現代では、新しい電力供給仕様(PD)の出現により状況が異なる可能性があります。ここでは、「プロバイダー」(充電器)は、かなり洗練されたプロトコルのシリアル通信チャネルを通じて「消費者」でその機能を積極的に宣伝します。もともと、PD1.1ではこの目的のためにVBUSワイヤが考えられていました(現在ではアイデアは放棄されています)が、現在ではType-CコネクタのCCピンがこの目的に使用されています。


これは、PD 2.0がType-Cコネクタでのみ機能するということですか?USB 3.0、PD、およびType-Cの仕様は完全に独立しており、電子的にマークされたケーブルを備えたType-Cは、ケーブルを介して3 Aではなく5 Aの電流を許可するだけの利点があることを他の場所で読みました(追加データに加えてワイヤ、代替モード用)。PDはType-Aでも機能すると結論付けました。Type-Cプラグが固定されたPDアダプターにしかアクセスできません。その他の充電器はすべてQC 2.0(Samsung)または不明です。これはとても紛らわしいです。
イゴー

@ygoe、私が正しく理解していれば、タイプAのPDには特別なケーブルが必要ですが、見たことはありません。最大で3 AのタイプC上のPDは、準拠ケーブルで動作します。
ジュホオスマン

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充電器がデータ接触検出を実装している可能性があると思います(完全な挿入を確実にするために、最初に電源接触が合致します).D +を妥当なVDP_SRC電圧に接続してみることをお勧めします。


VDP_SRCは0.5-0.7Vで、ソースは250uAである必要があります。VBUSとGNDの間の抵抗分割器は大丈夫ですか、それよりも複雑ですか?
tgun926 14

多分ダイオードと抵抗。
スペロペファニー14

それでも同じ結果..また、電流が直線的に増加しないことに気付きました。すなわち。10Ω抵抗= 0.43A、10 || 10オーム抵抗= 0.75、10 || 10 || 10個の抵抗= 1.0A
tgun926 14

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電圧はどうなっていますか?電流計の電圧はどれくらい低下していますか?
スペロペファニー14

私は一度あなたが知っているだろう、今の私と一緒に二メートルを持っていない
tgun926

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AD42011Dを使用して、デバイスに接続するワイヤが2本しかない充電器を見てきました。USBオスでのデータループバックかもしれません。このICの良い点は、フル充電を検出でき、フル充電時にトリクル充電ができるため、デバイスを過充電しないことです。データシートは見つかりませんでしたが、最小限のコンポーネントで非常にシンプルな回路が見つかりました。


少なくとも部品のデータシートを追跡できれば、この答えははるかに良いでしょう。データシートが見つからないか、AD42011の存在について言及することさえできませんでした。正しい部品番号であると確信していますか?
PeterJ 14年
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