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usb BC1.2的三种端口

 athen21 2017-04-10
      BC1.2规范颁布之前

              在2007年第一个电池充电规范颁布之前,尝试为电池充电本质上是一种冒险——结果非常难以预测。当2000年

       出现USB 2.0时,外设默认吸收100mA电流,除非明确协商将电流增大至最高500mA。如果总线上经过一段延迟后

       没有数据活动,总线将进入“挂起”模式,将允许吸收电流限制到2.5mA。如果便携设备的电池完全耗尽,尝试利

       用标准端口进行充电时,则只能可靠吸收2.5mA电流!

               实际上,许多电子设备制造商并不严格遵守USB 2.0规范,在其提供的USB端口中不采用这些电流限值。有些

      (大多数)USB端口无论枚举还是持续活动都允许100mA电流;有些端口甚至提供500mA电流,而不考虑必要的功

       率协商。有些便携设备的应用要求超过100mA的电流,并错误假设USB端口总是能够提供500mA电流。

 

       BC1.2规范的推出

              电池充电并不是USB的原始特性,因此,在BC1.2颁布之前,官方并未就为关断设备的电池充电做出任何规

       定。通过建立清晰的USB端口供电能力沟通方法,BC1.2规范改进了其中许多问题。

              BC1.2规范简要规定了三种不同类型的USB端口和两种关键对象。“充电”端口是可提供500mA以上电流的端

       口;“下行”端口按照USB 2.0规范传输数据。BC1.2规范也确定了每个端口应如何向终端设备枚举,以及识别应用

       端口类型的协议。

              三种USB BC1.2端口类型为SDP、DCP和CDP 。
 

       BC1.2的三种端口

            ● 标准下行端口(SDP)
               这种端口的D 和D-线上具有15kΩ下拉电阻。限流值如上讨论:挂起时为2.5mA,连接时为100mA,连接并配置

               为较高功率时为500mA。

            ● 专用充电端口(DCP)
               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。端口的D 和D-线之间短路。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。

            ● 充电下行端口(CDP)
               这种端口既支持大电流充电,也支持完全兼容USB 2.0的数据传输。端口具有D 和D-通信所必需的15kΩ下拉电
              
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。


 

 

 

           充电过程剖析

            从物理计算公式上来说,功率(P)=电压(U)x电流(I),在电池电量一定的情况,功率标志着充电速度,我们可以通

            过下列三种方式来缩短充电时间。

            1. 高电压恒定电流模式:
                       一般手机的充电过程是,先将220V电压降至5V充电器电压,5V充电器电压再降到4.2V电池电压。整个充

                电过程中,如果增大电压,产生热能,所以充电时,充电器会发热,手机也会发热。而且这样功耗越大,对电

                池损害也是越大的。

 

            2. 低电压高电流模式:
                       在电压一定的情况下,增加电流,可以使用并联电路的方式进行分流,恒定电压下,进行并联分流之后每

                个电路所分担的压力越小,在手机中也进行同样处理的话,这个每条电路所承受的压力也就越小。

 

            3. 高电压高电流模式:
                       这种方式同时增大电流与电压,这样由之前的公式P=UI, 我们可以知道的是,这种方式是增大功率最好的

                办法,但增大电压的同时会产生更多的热能,这样其中所消耗的能量也是越多,并且电压与电流不是无限制的

                随意增大。


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