La razón por la que los móviles se cargan tan rápido es la carga rápida. Todos conocemos la carga rápida, pero ¿sabes cómo funciona?
El circuito cargador basado en el protocolo PD puede mantener la parte AC/DC sin cambios, pero sustituir el controlador del protocolo QC por un controlador PD.
¿Qué es el protocolo de carga rápida PD?
El protocolo de carga PD es un protocolo de transmisión de energía anunciado por la organización USB-IF. Puede aumentar la potencia máxima actual por defecto de la interfaz tipo-c de 5V/2A a 100W. Al mismo tiempo, Google anunció que el protocolo de carga rápida que lleven los teléfonos móviles por encima de Android 7.0 debe ser compatible con el protocolo PD, con el objetivo de unificar el mercado de la carga rápida.
¿Qué significa protocolo de carga PD?
¿Qué significa protocolo de carga PD?
USB-Power Delivery (USBPD) es uno de los principales protocolos actuales de carga rápida y es una especificación de carga rápida desarrollada por la organización USB-IF. USB PD aumenta la entrega de energía a través de cables y conectores USB, ampliando las capacidades de suministro de energía del bus de cable en aplicaciones USB. Esta especificación puede alcanzar tensiones y corrientes más altas, con una entrega de potencia máxima de 100 vatios, y puede cambiar libremente la dirección de la entrega de potencia.
| Tecnología | Tensión | Actual | Potencia máxima | Fecha de publicación | Modelos de SoC |
| CONTROL DE CALIDAD 1.0 | 5V | 2A | 10W | 2013 | Snapdragon 600 |
| CONTROL DE CALIDAD 2.0 | 5V, 9V, 12V | 2A, 2A, 1,67A | 18W | 2015 | Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 800, 801, 805, 808, 810 |
| CONTROL DE CALIDAD 3.0 | De 3,6 V a 20 V, ajuste dinámico de 200 mV | 2,5A o 4,6A | 22W | 2016 | Snapdragon 427, 430, 435, 617, 620, 625, 626, 650, 652, 653, 820, 821 |
| CONTROL DE CALIDAD 4.0 | ? | ? | 28W | 2017 | Snapdragon 835, 660, 636 |
| QC 4.0+ | 5 V, 9 V (USB-PD), 3 V a 5,9 V o 3 V a 11 V, incrementos de 20 mV (fuente de alimentación opcional USB-PD 3.0), 3,6 V a 20 V, incrementos de 200 mV (cargador QC) | 3 A (USB-PD), 2,5 A o 4,6 A (QC) | 27 W (USB-PD) | 2017 | Snapdragon 845 |
La relación entre USB PD y Type-C
A menudo la gente habla de USB PD y Type-C juntos, e incluso llama a los cargadores Type-C cargadores PD. En realidad, USB PD y Type-C son dos cosas diferentes. USB PD es un protocolo de carga rápida, mientras que Type-C es una nueva especificación de interfaz.
La interfaz Type-C soporta un máximo de 5V/3A por defecto, pero tras implementar el protocolo USB PD, la potencia de salida puede soportar hasta 100W. Por lo tanto, muchos dispositivos con interfaces Type-C ahora admiten el protocolo USB PD.
Ventajas del protocolo de carga rápida PD
PD son las siglas de Power Delivery, que se centra en el proceso de transmisión de energía entre dos o más dispositivos, o incluso una red inteligente basada en la interfaz USB. La transmisión de energía puede ser bidireccional, incluso en red, y puede tener una estrategia de suministro de energía a nivel de sistema. QC son las siglas de Quick Charge, que sólo se centra en la carga rápida. La transmisión de energía es unidireccional, no tiene capacidad de conexión en red y no admite otras funciones excepto el suministro de energía.
Por supuesto, mucha gente sigue sin entender su significado después de leerlo. En pocas palabras, si el protocolo PD se populariza, podremos volver a los viejos tiempos en los que sólo necesitábamos un cargador para cargar todos los teléfonos móviles de casa. Aún mejor es que este cargador también puede cargar el ordenador y la tableta, y el teléfono móvil también puede transformarse en una fuente de alimentación móvil.
Principio de comunicación de carga rápida USB PD
La comunicación USB PD es el proceso de modular el mensaje de la capa de protocolo en una señal FSK de 24MHZ y acoplarla a VBUS, u obtener la señal FSK de VBUS para realizar la comunicación entre el teléfono móvil y el cargador.
Como se muestra en la siguiente figura, en la comunicación USB PD, el FSK de 24 MHz se acopla al nivel de CC en VBUS a través del condensador de acoplamiento cAC-Coupling. Para evitar que el FSK de 24 MHz afecte a la tensión continua VBUS de la fuente de alimentación o del USBHost, se añade al bucle un filtro de paso bajo compuesto por inductores de aislamiento z para filtrar la señal FSK.
El principio de USB PD se explica como sigue, tomando como ejemplo que tanto el teléfono móvil como el cargador soportan USB PD:
1) El PHY de USBOTG monitoriza el voltaje de VBUS. Si hay un voltaje de 5V de VBUS y se detecta que el pin OTGID es una resistencia pull-down de 1K (no en modo OTG Home, la resistencia ID del modo OTG Home es inferior a 1K), significa que el cable soporta USBPD;
2) USBOTG realiza la detección normal del cargador BCSV1.2 e inicia el gestor de políticas del dispositivo USBPD. El gestor de políticas controla si la señal FSK está acoplada al nivel de CC de VBUS y descodifica el mensaje para obtener el mensaje CapabilitiesSource. Analiza el mensaje de acuerdo con la especificación USBPD para obtener una lista de todos los pares de voltaje y corriente soportados por el cargador USBPD.
3) El teléfono móvil selecciona un par de tensión y corriente del mensaje CapabilitiesSource de acuerdo con la configuración del usuario y añade el par de tensión y corriente a la carga útil del mensaje Request. A continuación, el gestor de políticas acopla la señal FSK al nivel VBUS DC.
4) El cargador descodifica la señal FSK y envía un mensaje de aceptación al teléfono, al tiempo que ajusta la tensión de CC y la salida de corriente de la fuente de alimentación;
5) El teléfono móvil recibe el mensaje de aceptación y ajusta el voltaje y la corriente de carga del ChargerIC;
6) Durante el proceso de carga, el teléfono móvil puede enviar dinámicamente un mensaje de solicitud para pedir al cargador que cambie el voltaje y la corriente de salida, consiguiendo así un proceso de carga rápido.
