2024年3月16日发(作者：)

通用USB充电器（快充）说明

一、快充的意义：

USB得到广泛普及是因为其能够为外围设备供电。USB孕育于上世纪90年代 中

期，最初的目的是将外部设备（例如键盘、鼠标、打印机、外置驱动器等）连 接至计算

机。随着越来越多的各种便携式设备受到青睐，也同样需要为其供电。 利用数据传输连接

器供电的能力使得 USE在便携式市场具有直接而显著的优势。

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一 —结果非

常难以预测。

2009年4月，全球移动通信系统协会

（

GSMA联合OTMF手机开放组织联盟）17 家

移动运营商和制造商宣布实施跨行业的通用充电器标准，此标准采纳了 USB-IF的micro-

USB接口作为手机数据和充电的统一接口，并采纳 USB-IF的 Battery Charging 规范作

为充电规范。USB-IF公布了 BC 1.1版的电池充电规

范，到2010年BC1.2版也正式发布。即使有BC1.2规范可循，有些电子设备制 造商仍然

为其专用充电器开发定制协议（例如 Apple）。当您将这样的设备连接 至完全符合BC1.2

规范的充电端口时，可能仍然会产生报错消息：“ Charging is not supported with this

accessory. ” （不支持该附件充电）。

直到目前给智能设备充电（包括手机，平板电脑，蓝牙设备）等，在国际上 还没有统

一的强制性的标准出台，各个厂家都有着自己的定义，当前以苹果，三 星，及其部分国内

的安卓机为代表，有着自已的定义的充电规范，存在互不兼容 的情况。而伴随着大电池容

量的智能设备增加，有些设备的电容容量大于了 3000mA/H平板电脑有些达到

10000mA/H以上。采用Type-A及MicroA/B接口的 手机受限于USB2.0标准的影响，充

电电流限制在1.5A以下，接口允许的最大电 流为1.8A。各手机厂家自定义数据线可以将

电流提升到 2A,但当电流大于2A 后损耗将变得很大。使充电的效率变低，充电时间延

长。

二、快充协议： QC2.0，QC3.0 及 MTK PE/PE+

QC2.0是高通（专门做手机芯片的）公司，于 2014年针对充电所制定出来 的一种

规范，分 class A（5V,9V,12V） class B（5V,9V,12V,20V） 两种，也是利 用D+ D-电压

的变化来控制充电器的输出电压，目前大部份都是 class A。

QC3.0是高通最新的协议，充电电压可从 3.6-12V，以0.2V 一档步进调制。

MTK P+是联发科的充电协议，充电电压为 5V, 7V，9V, 12V步进。

目前市场上的手机芯片不是高通就是联发科 （APPLE除外）。

三、快充的原理：

快充的充电器根据手机端在 micro USB接口 DP/DM上加载的电压值来调

整自身AC/DC的输出电压和电流，其对应关系如表 1所示：

D+

0,6 V

----- -- ™

3.3 V

0.6 V

A

0.6 V

0.6 V

33 V

GND

Output

「

12V—

9V

20 V

I

|

I

1

飞习帀赢耐

（表1）

例如：

一个USB口最大的承载电流为 2A,当充电器输岀为 5V时，充电的功率为10W如果提升电 压到20V,电流依然为

2A,则充电的功率为 20W,可以减少四倍的充电时间。

四、通用充电器：

因各个厂家生产的手机端口各不相同，充电器的协议也没有统一；做一个通用的充电器需

要有“充电端口识别的芯片”来兼容各个厂家的智能设备。如何

—10芯片。

GenesysLogic公司的GL889M

1、以下是部分充电协议图表:

USB充电协议

充电协议

BC1.2/ YD/T — 1951

Sams ung Galaxy Tab

Apple 5W

Apple 10W

Apple 12W

QC2.0

MTK PE/PE+

端口类型

Type-A,MicroA/B

Type-A,MicroA/B

Type-A,Light ning

Type-A,Light ning

Type-A,Light ning

Type-A,MicroA/B

Type-A,MicroA/B

充电电

流

1.5A

2A

1A

2A

2.4A

2A

2A

输出电压

5V

5V

5V

5V

5V

5V, 9V, 12V

5V, 9V, 12V, 20V

5v,7v,9v,12v

充电功率

7.5W

10W

5W

10W

12W

Type-A,MicroA/B

QC3.0

Type-A,MicroA/B

Type-C

2A

3-5A

3.6-12V,(200mV 步进)

5-20V

2、以下是支持不同充电协议的识别芯片说明:

USB Host Charger GL888x/GL889x

Feature

GL8&8F-20

GL889-10

GL8&9-20 GL&39Q-1D GL8B9Q-20 GL&S9M-10 GL8B9M-20

Port#

Apple 1/2/2.4A

Samsung

Galaxy

1

Appb& 1A/14A

Ves

他

2

Apple 2.4A

Yes

Yes

QCl-0

1

Apple 2.4A

Ves

他

2

Apple 2.4A

1

Apple2.4A

2

Apple 2.4A

Yes Yes

Yes

QC1.0

QC2.0 ClassA/B

No

l

2

C

MTK PE+

G

糾

62

U5BB.C. vl.2

Quake mm

QC1.0/2.0

MTK

PE/PE+

Ctrl. Interface

Yes

Proprietary Pmprietarv

MTK PE

MTK FE#

1

叱

QC1.0

QC1.0

QC2.0 ClassA/B

N

D

Na

N/A

Na

GPIOx2 N/A

ftutolA/2-4A

(ApplelV2.4A,

Samsung

r

DCP}

SOT23-5

匚hargi ng Mode

Auto (Appte2.4A

J

Auto (Apple2

a

4Aj

Auto

Auto (,

Auto (Apple

Samsung, DCP, QC

P

Samsung.. DCP,

Samsung. DCR (AppleZ^Aj

2.4A.J Samsung,

DCP|

QC) Samsung, DCP

k

QC}

PE+) QC, PE/PE+)

SOT23-6 MSOP8 MSOPW MSOPIO TS5OP14

Package

李慧军

2015-11-13