关于USB PD充电的解析和应用

快充时代啦，群雄并起，高通，MTK，OPPO都相继推出自己的快速充电技术，各自摇旗呐喊，不亦乐乎。随着USB PD的加入，快充战场更是热闹非凡。

从技术上来说，快充就是要提高充电速度，可以通过提高充电电压或者加大充电电流来实现。

传统的Micro USB接口，最大电流承载能力是2A，如果不改动物理接口（即不增大电流），唯一的办法就是提高充电电压。

最典型的就是高通的QC快充方案。QC2.0设计了两种方案—A类和B类。针对手机使用的A类可以提供输出5V，9V，12V三种电压。B类方案的输出电压支持到5V，9V，12V，20V四种电压。QC3.0提供3.6V-20V， 200mV/Step的选择，进一步细化了电压。QC快充方案利用USB接口的D+和D-电平来识别输入源和调整充电电压。

再如MTK的Pump Express快充协议也是通过提高充电电压来实现快充，PE支持5V，9V和12V的电压，PE2.0支持5V-20V，500mV/Step的选择。和高通不同的是，PE是将协议耦合到BUS母线上，通过母线来传输协议，这样摆脱了D+和D-的限制。

另一种方法就是提高充电电流，典型的就是OPPO的方案 — 给Micro USB在物理结构上打补丁，增加额外的接触针，专门来传输大电流，最大充电电流可以增加到4.5A。OPPO快充方案利用USB的D+和D-传递数字包来进行快充协议的传输。

OPPO的方案，需要对充电器及线缆从头到尾进行改造，不能与现有的各类充电器及线缆兼容，不利于其推广。USB组织再次升级接口为Type C，让这个问题不再存在 -- Type C接口最高支持5A输入电流，可以满足现有手机电池的快速充电要求。

再看USB组织，早在2012年USB推广组就推出了USB PD充电协议。搭载Type C接口的PD协议可提供10W，18W，36W，60W及100W五种规格，5V，9V，15V和20V四档电压，而且电压也可以200mV/Step调节。搭载Type C接口的PD充电协议，其功率更大，电流能力更强，而且可以支持双向充电。

从理论上看，最佳的充电方案是手机内部不做充电管理，完全交给外部充电器去控制。那么，高通QC方案的局限性显露出来，为此高通做出了很大的努力去说服USB-IF组织，试图在Type C接口中让QC和PD同时存在，但是很可惜，被无情的拒绝了。

在2016年的USB-IF全球开发者大会上，USB-IF组织明确说明高通QC设备无法通过其认证。既然你不兼容我，就让我来兼容你吧，于是高通顽强的推出了QC4.0。QC4.0兼容USB PD协议，功率提升至28W，取消12V电压档，5V最大可输出5.6A，9V最大可输出3A，并且电压档继续细分为20mV为一档。