“充电五分钟,通话两小时。”一句简单的广告语,让快充技术技术快速跃入了大众视野,成为近两年来手机及其配件中最火的关键词。 前有高通、MTK领军,后有OPPO、华为、三星等后起之秀,百花齐放的背后,企业各自为营为战,握手协议不一,导致整个快充技术市场的方案标准难以统一,各厂家之间的快充技术产品互不兼容,这不仅对消费者的运用来说非常不方便,还造成了资源上的浪费。 此外,谷歌亦在Android7.0 OEM规范中强调,快充技术技术必须支持USB-PD协议。这两个新规范的出现,为快充技术技术的正向发展从硬件和软件层面上了道“双保险”。 标准一统,大势所趋的USB-PD协议 可以看到,尽管当前市面上的快充技术协议各有不一样,但本质上,它实现的方式无非两种:高压小电流和低压大电流。比如QC2.0、PE2.0、FCP等就属于高压小电流快充技术方式的代表,而像SCP、VOOC等属于低压大电流快充技术方式的代表。 随着今年春节期间PD3.0-V1.1规范更新,增加了PPS标准后,PD协议实现了对高压小电流和低压大电流两种快充技术方式的全面覆盖,为实现快充技术标准一统奠定了强有力的基础。 另一方面,PD协议相对于其他快充技术协议具有可靠性好、安全性高,扩展性强等特点。一般的快充技术协议只是通过简单地识别D+/D-,或者判断VBUS电压电流就实现了握手的过程,所以市面上很多方案商为了节省成本,采用普通的MCU就把整个协议的握手过程模拟出来,门槛非常低,造成的直接后果就是安全性低。 而PD协议需要经过BMC编解码、4B5B编解码、CRC检验等一系列操作后才能完成整个握手过程,一般的MCU无法实现,所以,PD协议芯片通常需要采用专用芯片。 此外,PD协议是一种通信协议,可以通过通信方式知道双方的带载能力、放电状态、电池状态、认证信息等,对于系统来说,能够获得对方的信息越多,越有利于双方配合以及对异常情况的把控,正因如此,PD协议在安全性方面要远优于其他协议。 两大PD移动电源方案分析 受限于USB-PD协议的普及程度,当前市面上的PD移动电源方案并不多,主要架构有两种: 一种是单芯片搞定方案,将协议、MCU,以及升降压控制部分所有集成在一颗芯片内,MOS管外置。这种方案的特点是外围器件较少,功率部分也可以通过更换不一样MOS管来进行调整;但弊端是系统方案的稳定性、可靠性不好掌控,且负载响应差,因此品牌厂商很少采用这种架构进行产品规划。 图:采用PD协议芯片+MCU+ DC-DC架构的芯海科技PD移动电源方案框图 由于PD协议还存在升级的可能,且终端客户存在定制化需要,因此现在市面上的PD移动电源方案多采用第二种架构来实现。 在分立式PD移动电源搞定方案中,PD协议芯片主流供应商有TI、Cypress、芯海科技等;DC-DC主流供应商有TI、Intersil、南芯科技等;MCU的选择范围更多,常见的有ST、芯海科技、ABOV等。其中,芯海科技提供的CSU38M20+CSS34P16+SC8802方案以性能好、兼容性强、性价比高的优势,在市场上得到了广泛使用。 总结: 从现在市面上支持快充技术手机的数量来看,支持USB-PD协议的手机不到5%,大部分手机还是支持高通、MTK、华为、OPPO等自家的快充技术协议,这也是为什么USB-PD协议发布了这么久,但市场需要量最大的依旧是支持其他快充技术协议的产品。但是,随着支持PD协议的产品增多,协议标准逐步走向统一,未来的充电将变得更加方便! |
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