W jaki sposób ładowarka ścienna USB 2.0 negocjuje prąd wyjściowy?

13

Próbuję użyć ładowarki do telefonu komórkowego do moich projektów i chcę mieć wysoką wydajność prądową. Przeczytałem to , jednak moje pomiary pokazują coś innego.

Oto link do specyfikacji ładowania baterii, wersja 1.2.

1.4.7 Dedykowany port ładowania

Dedykowany port ładowania (DCP) to port pobierania danych w urządzeniu, który wysyła energię przez złącze USB, ale nie jest w stanie wyliczyć urządzenia pobierania danych. DCP będzie źródłem przy średnim napięciu . DCP zwiera linię D + do linii D-. $I_{DCP}$ $V_{CHG}$

wprowadź opis zdjęcia tutaj

na trzech różnych ładowarkach i wszystkie odczytały jako ~ 1,5 . Teraz, jeśli występuje zwarcie między D + i D-, nie ma wykrycia po stronie portu ładowania, a ładowarka powinna zawsze wysyłać {0,5 - 5,0 A maks.} Na linii VBUS - czy to prawda? $R_{DCP\_DAT}$ $I_{DCP}$

Testowałem prąd wyjściowy trzech ładowarek, ale wszystkie one są zupełnie inne.

Ładowarka 1 - Nokia

Znamionowy prąd wyjściowy: 1,3 A.

Zmierzony prąd wyjściowy: 1,34 A.

Ładowarka 2 - Asus

Znamionowy prąd wyjściowy: 2,0 A.

Zmierzony prąd wyjściowy: 0,7A - 1,1A (niestabilny)

Ładowarka 3 - HTC

Znamionowy prąd wyjściowy: 1 A.

Wyjściowy prąd pomiarowy: 0,1 A.

Jeśli wszystkie te dedykowane porty ładowania nie są w trakcie negocjacji, dlaczego tylko jedna ładowarka pokazuje moc znamionową?

Uwaga: Wszystkie trzy ładowarki mogą ładować telefon komórkowy w rozsądnym czasie.

usb charger

— tgun926
źródło

1

Jak mierzyłeś prąd wyjściowy? Jakie obciążenie podłączyłeś? Jeśli po prostu umieścisz amperomierz bezpośrednio na wyjściu, nie jest to prawidłowy pomiar - projektant dostaw nie spodziewał się, że ktoś zewrze jego wyjście. Może to nawet uszkodzić ładowarkę.

— pericynthion

@pericynthion Umieściłem kilka rezystorów 10 omów równolegle, wystarczających do pobrania maksymalnego prądu obciążenia.

— tgun926,

Jak pamiętam, sposób działania polega na tym, że urządzenie ładujące musi wyczuć napięcie wejściowe i wycofać się, jeśli spadnie poniżej pewnego progu. Zatem ładowarka i ładujący negocjują za pomocą swojej krzywej VI. Szczegóły są określone. Nie sądzę, aby istniał wymóg, aby DCP dostarczał 5A. Myślę, że minimum wynosi 1,5A. Dlatego urządzenia, które pobierają mniej niż 1,5, nie muszą się wycofywać.

— mkeith

7

po stronie portu ładowania nie ma wykrycia, a ładowarka powinna zawsze wysyłać IDCPIDCP {0,5 - 5,0 A maks.} na linii VBUS - czy to prawda?

Nie rozumiem tego całkowicie, ponieważ specyfikacja BC jest myląca z czytaniem, ale tak, dedykowane ładowarki (DCP) zwierają D + i D- razem, aby wskazać, jakie są. Nie oznacza to jednak żadnego konkretnego dostępnego prądu, po prostu mówi, że jest to DCP. Różne ładowarki dostarczają różne ilości prądu.

Ładowarka nie ma w sobie mózgu; dostarcza tylko 5 V, dopóki pobór prądu nie będzie zbyt duży, a następnie jego napięcie zacznie spadać:

To „urządzenie przenośne” (PD), które musi być inteligentne w ograniczaniu własnego poboru prądu z DCP, aby pozostać w ciemnym obszarze fabuły. Może więc próbować pobierać do 1,5 A, ale jeśli napięcie ładowarki spadnie poniżej 2 V przy 0,5 A, nie można z niego pobierać więcej niż 0,5 A.

W przypadku dedykowanej ładowarki lub ładowarki USB limit prądu określa się, ładując adapter. Gdy napięcie wyjściowe adaptera zaczyna się załamywać, oznacza to, że osiągnięto limit prądu urządzenia. - Arkusz danych MAX8895

— endolit
źródło

4

Nie jestem pewien, czy ta odpowiedź rozwiąże twoje pytanie, ale Apple robi podobnie ze swoimi ładowarkami ściennymi, aby upewnić się, że urządzenia nie są ładowane zbyt szybko. Aby to osiągnąć, ładowarki mają obwód dzielnika napięcia złożony z 2 rezystorów, który podaje napięcie odniesienia do jednego lub obu styków danych. Wewnątrz iPhone'a znajduje się dodatkowy obwód, który odczytuje napięcie na pinach danych z dzielnika napięcia.

Oto schemat ładowarki „Apple Compatible” z dzielnikiem napięcia, o którym mówiłem:

Zakładam, że Apple ma różne dzielniki napięcia dla różnych ładowarek znamionowych. W ten sposób telefon może stwierdzić, czy może bezpiecznie się ładować, jeśli na przykład napięcie odniesienia jest niższe niż 2 V.

— Weź
źródło

3

Pytanie jest źle postawione koncepcyjnie.

Zwykłe ładowarki ścienne (i BC1.1 / 1.2) niczego nie negocjują . Oni tylko „reklamować” ich zdolności za pomocą jakiegoś podpisu na D + / D- przewodów. Jest to urządzenie, które postanowi podjąć maksymalny prąd niezbędny na podstawie wykrytego podpisania i stanu akumulatora wewnętrznego.

Jak zauważyli inni respondenci, istnieje „sygnatura chińska” (z D + zwartą do D-), istnieje „sygnatura Apple” z pewną kombinacją napięć (przy użyciu rezystorów ~ 40k-70k), może być BC1.2 z sekwencyjnym uzgadnianiem. Ze względu na całkowitą niezręczność i złożoność związaną z BC1.2 rzadko można znaleźć tę sygnaturę.

W dzisiejszych czasach może być inaczej z nadejściem nowej specyfikacji dostarczania energii (PD), w której „dostawca” (ładowarka) aktywnie reklamuje swoje możliwości „konsumentowi” za pośrednictwem szeregowego kanału komunikacyjnego z dość wyrafinowanym protokołem. Pierwotnie drut VBUS był pomyślany w tym celu w PD1.1 (pomysł jest teraz porzucony), a teraz do tego celu wykorzystywane są piny CC w złączu typu C.

— Ale..chenski
źródło

Czy to oznacza, że PD 2.0 działa tylko na złączach typu C? Czytałem gdzie indziej, że specyfikacje USB 3.0, PD i Type-C są całkowicie niezależne i że Type-C z elektronicznie oznaczonymi kablami może jedynie dodać korzyść, pozwalając na prąd 5 A zamiast 3 A przez kabel (oprócz dodatkowych danych przewody, dla trybów alternatywnych). Doszedłem do wniosku, że PD może również działać nad typem A. Mam dostęp tylko do adaptera PD ze stałą wtyczką typu C. Wszystkie pozostałe ładowarki są QC 2.0 (Samsung) lub nieznane. To takie mylące.

— ygoe

@ ygoe, jeśli dobrze zrozumiałem, PD nad typem A wymaga specjalnego kabla, choć nigdy go nie widziałem. PD powyżej typu C, przy maks. 3 A, działa z każdym zgodnym kablem.

— Juho Östman

0

Wydaje mi się, że możliwe jest, że ładowarka implementuje wykrywanie kontaktów danych (aby zapewnić pełne włożenie - styki zasilania najpierw się łączą). Sugeruję, aby spróbować podłączyć D + do prawdopodobnego napięcia VDP_SRC.

— Spehro Pefhany
źródło

Mówi, że VDP_SRC powinien wynosić 0,5 - 0,7 V, a źródło 250uA. Czy dzielnik rezystorów między VBUS a GND będzie w porządku, czy może jest bardziej skomplikowany?

— tgun926

Może dioda i rezystor.

— Spehro Pefhany

Wciąż ten sam wynik .. Zauważyłem również, że prąd nie rośnie liniowo. to znaczy. Rezystor 10 Ω = 0,43 A, 10 || Rezystory 10 omów = 0,75, 10 || 10 || 10 rezystorów = 1,0 A

— tgun926

2

Co dzieje się z napięciem? Ile napięcia spada twój amperomierz?

— Spehro Pefhany

Nie miej ze mną teraz drugiego metra, powiadomię cię, kiedy to zrobię

— tgun926

-1

Widziałem ładowarkę używającą AD42011D mającą tylko 2 przewody do podłączenia do urządzenia, być może sprzężenie zwrotne danych na złączu USB. Dobrą rzeczą w tym układzie scalonym jest to, że jest w stanie wykryć pełne ładowanie i zapewni pełne ładowanie, gdy nie jest pełny, więc nie przeładujesz urządzenia. Nie mogłem znaleźć arkusza danych, ale bardzo prosty układ z minimalnymi komponentami.

— mozza
źródło

Ta odpowiedź byłaby znacznie lepsza, gdybyś mógł wyśledzić przynajmniej arkusz danych części, nie mogłem znaleźć arkusza danych ani nawet wspomnieć o istnieniu AD42011. Czy na pewno jest to prawidłowy numer części?

— PeterJ