元盛达剖析智能手机是如何实现PD快充

在众多电子产品中只要使用锂电池了，那么都会面临一个续航问题，尤其在智能手机上则更为明显，现在市面上在售智能手机无一例外的都支持快充，但各家快充协议也不尽相同，下面我们一下来了解一下由USB-IF组织公布的“ PD快充”是如何工作的？

快速充电这个USB PD 的通信是将协议层的消息调制成 24MHZ 的 FSK 信号并耦合到 VBUS 上或者从 VBUS 上获得 FSK 信号来实现手机和充电器通信的过程。

在 USB PD 通信中，是将 24MHz 的 FSK 通过 cAC-Coupling 耦合电容耦合到 VBUS 上的直流电平上的，而为了使 24MHz 的 FSK 不对 PowerSupply 或者 USBHost 的 VBUS 直流电压产生影响，在回路中同时添加了 zIsolation 电感组成的低通滤波器过滤掉 FSK 信号。以手机和充电器都支持PD快充为例讲解如下：

1、USBOTG 的 PHY 监控 VBUS 电压，如果有 VBUS 的 5V 电压存在并且检测到 OTGID 脚是 1K 下拉电阻（不是 OTGHost 模式，OTGHost 模式的 ID 电阻是小于 1K 的），就说明该电缆是支持 USBPD 的；

2、USBOTG 做正常 BCSV1.2 规范的充电器探测并且启动 USBPD 设备策略管理器，策略管理器监控 VBUS 的直流电平上是否耦合了 FSK 信号，并且解码消息得出是 CapabilitiesSource 消息，就根据 USBPD 规范解析该消息得出 USBPD 充电器所支持的所有电压和电流列表对；

3、手机根据用户的配置从 CapabilitiesSource 消息中选择一个电压和电流对，并将电压和电流对加在 Request 消息的 payload 上，然后策略管理器将 FSK 信号耦合到 VBUS 直流电平上；

4、充电器解码 FSK 信号并发出 Accept 消息给手机，同时调整 PowerSupply 的直流电压和电流输出；

5、手机收到 Accept 消息，调整 ChargerIC 的充电电压和电流；

6、手机在充电过程中可以动态发送 Request 消息来请求充电器改变输出电压和电流，从而实现快速充电的过程。

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