Battery-Charging-Specification-1.2(中文已整理)

Battery Charging Specification1.2中文详解
1.Introduction
1.1Scope
规范定义了设备通过USB端口充电的检测、控制和报告机制,这些机制是USB2.0规范的扩展,用于专用充电器(DCP)、主机host(SDP)、集线器hub(SDP)和CDP(大电流充电端口)对设备的充电和power up。这些机制适用于兼容USB2.0的所有主机和外设。
奶茶结婚了1.2Background
PD(portable device)便携式设备连接到host或hub后,USB2.0协议规定了三种情况下PD汲取电流的最大值:
(1)bus suspend时最大汲取电流2.5mA;
(2)bus没suspend并且未被配置时最大汲取电流100mA;
(3)bus没suspend并被配置时最大汲取电流500mA.
如果PD连接到CDP,DCP,ACA-Dock,ACA,在PD未配置时汲取最大电流限制是1.5A,或者遵循suspend的规则。定义了PD区别SDP和Charging port(充电端口)的机制。为不同的USB charger厂家定义了兼容性要求。如果PD的battery处在Dead或weak状态,随USB2.0规范发布的ECN规定,此时连接但未联通的PD可以汲取100mA电流(连接与连通的区别在于data线的上下拉电阻)。
1.3Reference Documents
(1)OTG and Embedded Host Supplement,Revision2.0
(2)USB2.0Specification强度理论
(3)USB3.0Specification
1.4Definitions of Terms
1.4.1Accessory Charger Adaptor
ACA是啥呢?也是一个充电器。一共三个口,一个OTG Port连接PD,一个charger port连充电器,扩展出一个Accessory Port。对PD充电的同时,能使PD连接到Accessary。PS:根据Micro-ACA的<Table6-1和Table6-2可知,charger port连充电器的同时Accessory Port 连接A-device,此时充电器可
以对OTG Port的PD充电,但是PD并不能和Accessory Port连接的A-device进行通信,此时的Access Switch是关断的。当不连接充电器时,可以通信。
1.4.2ACA-Dock
ACA Dock是一个扩展坞,有一个外接电源,有一个US port,没有或者有几个DS port。US port只能连接到作为host的PD,给PD提供最大1.5A的ICDP电流。DS port只能连接device。ACA-Dock怎么告知PD它是一个ACA-Dock呢?
(1)在USB idle时候使能VDM_SRC(D-Source Voltage VDM_SRC Note10.50.7V)
(2)把ID下拉到GND,通过电阻RID_A。详细参考Section3.2.4.4
PS:ACA Dock和ACA有啥区别呢?连接ACA OTG Port的PD可以做B-Device,Accessary port 可以连接A-device(但此时不能连接充电器);Dock的US Port只能连接作为A-Device的PD, DS Port只支持B-device,只能在充电的同时连接一个或多个B-device到DUT。
1.4.3Attach versus Connect连接和连通的区别
Attach我暂且把它翻译成连接,connect翻译为联通。它们有什么区别呢?"Attach"这个词是有方向性
索尼爱立信k850i的,表示把设备连接到主机,有一个从下到上的动作。在物理上电源线、ID、信号线连接上了;"connect"是没方向性的,表示识别了物理上的连接,或建立了通信。所以"connect"是基于"attach"的。这里的connect是指在attach后,下游的设备通过上拉1.5k电阻到D+/D-线,使bus进入Low-Speed,Full-Speed or High-Speed信号模式。
1.4.4Charging Downstream Port
CDP是啥呢?其实它就是在PC或者HUB上的一个USB口,但是这个USB口比较特殊,可以提供1.5A~5A的大电流充电,一般都会有一个小闪电的标志在USB口旁边。没连通外设时,当CDP检测到D+线上的电压VDAT_REF(Data Detect Voltage0.25V~0.4V)<VDP <VLGC(Logic Threshold0.8V~2V)后,会在D-线上输出VDM_SRC(0.5v~0.7v)。从外设联通时起,CDP将不再把电压VDM_SRC输出到D-上,直到外设断开联通。
1.4.5Charging Port充电端口类型
充电口的类型分为DCP、CDP、ACA-DOCK、ACA
1.4.6Dead Battery Threshold死电池阈值(没电电池的定义)
什么是Dead Battery的阈值?通俗的说就是电池的一个电压值,低于这个值系统就肯定启动不了。电
压低于这个值的电池叫Dead Battery。
1.4.7Dedicated Charging Port DCP定义
DCP就是墙充,即wall adapter。就是平时用的连到220v插座的充电器。不能枚举USB设备,可以供(4.75v<VCHG<5.25v)的稳定电压和(0.5A<IDCP<5A)的充电电流。DCP 在内部将D+和D-短接。
1.4.8Downstream Port朝下的端口
这个spec.中有两种DS,一种是SDP,另外一种是CDP(Charging Downstream Port)
1.4.9Micro ACA
指ACA的accessory port是Micro-AB的母口
1.4.10Portable Device
是能装在兜儿里的USB设备?就是移动设备。
1.4.11Rated Current额定电流
侠女充电端口的额定电流是指在保持VBUS电压在VCHG(4.75v~5.25v)时所能输出的电流值。DCP的额定
电流要求在(0.5A<IDCP<5A)之间;CDP or ACA-Dock的额定电流要求在(1.5A<ICDP<5A)之间
1.4.12Standard ACA
指ACA的accessory port是Standard-A的母口
1.4.13Standard Downstream Port SDP定义
SDP是标准的DS Port,是遵循USB2.0规范的host或hub的朝下端口。一个带有good battery的设备在连接到SDP时:未联通(dead battery)或suspend时,从SDP汲取小于2.5mA的电流联通未配置且没有suspend时,从SDP汲取小于100mA的电流配置且没有suspend时,从SDP汲取小于500mA的电流,具体值取决于host使能的配置SDP端口会将D+和D-下拉500K电阻到GNDSDP有检测D+被PD驱动到VDP_SRC(0.5v~0.7v)的能力在连接但没联通的情况下,当PD汲取大于ISUSP(2.5mA)的电流时,要求PD驱动D+到VDP_SRC(0.5v~0.7v)
1.4.14USB Charger USB
这里就是指DCP,比如wall adapter或car power adapter
1.4.15Weak Battery Threshold弱电池阈值定义
Weak Battery阈值也是电池的一个电压值,电池电压高于这个值,系统就肯定能power up。
machine civilization
1.6OTG Considerations OTG注意事项
带有Dead Battery的PD不能区分PC和OTG-A device当带有Dead Battery的PD连接到OTG-A device时,OTG A-device没有义务提供给PD超出正常值的供电电流(正常值是指OTG A-device正常供给其TPL列表中设备的电流值)OTG A-device在TA_WAIT_BCON内没有检测到B-device的连通,可以停止驱动VBUS。也就是说,带有Dead Battery的PD,连接到OTG A-device以后因为不能连通(使能D+/D-的上拉电阻),可能不会被充电。
1.7Super Speed Considerations SS注意事项
USB3.0规范中定义的SS Port也使用本规范定义的充电器检测机制,当PD检测到连接在一个SS port上的时候,ICFG_MAX(Maximum Configured Current when connected to a SDP ICFG_MAX Note2500mA2.1)变为900mA,IUNIT变成150mA。
2.Dead Battery Provision死电池的规定(仅适用于SDP)
2.1Background背景
从1.4.13SDP的定义我们知道有一种情况,当带有Dead Battery或Week Battery的PD连接到SDP时候,可能不能和host建立连通,这时候host会限制输出电流在ISUSP(2.5mA)以下。一些PD在这种情况下需要一段时间充电电流是ISUSP来power up设备。USB2.0允许复合型USB设备在连接且未连通,或suspend的情况下,从每个DS port都汲取2.5mA的电流。
2.2DBP–Unconfigured Clause DBP-在PD未被配置时的规定
带有Dead Battery或Week Battery的PD在未被配置的情况下,可以根据DBP规定从SDP的DS port汲取IUNIT电流,规定如下:连接后超过45分钟,PD没和host建立连通或被枚举,汲取电流降到ISUSP(2.5mA)连接但未连通时,PD驱动VDP_SRC1.PD在连接到host1s内,PD使能D+的电压,VDP_SRC(0.5v-0.7v)2.PD在disable VDP_SRC后1s内建立连通,即使能上拉电阻。这个电流只能用于使PD尽快的上电并枚举,或者充电至Weak Battery Threshold并枚举
六水氯化镁(1)PD不能用DBP电流做不相关的事,比如高于Weak Battery Threshold后还用这个电流充电、打电
话、播放音乐视频或游戏,建立无线连接。
(2)只有独立使用电池运行的设备才允许使用DBP带有Dead Battery或Week Battery的PD要求通过
USB-IF compliance inrush test
未配置状态包括两个时段:
(1)连接但是没连通
(2)联通但没配置
PD在接收到host发送的SET_CONFIGURATION命令后进入configured state
2.3DBP–Configured Clause DBP-PD在配置状态下的规定
带Dead or Weak Battery的PD在配置的状态下允许使用DBP规则从SDP汲取配置电流(最大至ICFG_MAX=500mA),不需要通过USBCV测试。规则如下:响应接收到的令牌PD 要求响应host发来的任何令牌,以NAK或有效的USB response响应USB reset一旦接收到复位信号,PD将减小充电电流到IUNIT。PD允许在接收到reset后断开连接。当断开连接,PD将使用DBP–Unconfigured Clause。响应USB suspend保持连接降低充电电流到ISUSP,或断开连接使用DBP–Unconfigured Clause超时后提供完整的USB功能,或者断开连接使用DBP–Unconfigured Clause从连接TDBP_FUL_FNCTN(Attach to full USB functionality forconfigured PD under DBP TDBP_FUL_FNCTN15max min2.3)后,PD或着保持连通并且可以通过USBCV测试,或者断开连接。
断开连接后使用DBP–Unconfigured Clause使用配置的DBP 电流尽快的充电使电压达到Weak Battery Threshold并提供完整的USB功能。PD不能用DBP 电流做不相关的事,比如高于Weak BatteryThreshold后还用这个电流充电、打电话、播放音乐视频或游戏,建立无线连接。一旦电池电压在PD连接到SDP后的TDBP_FUL_FNCTN (max=15min内)达到Weak Battery Threshold,PD需要提供完整的USB功能PD需从在连接SDP后的TDBP_INFORM(max=1min)内通知用户PD正处在充电状态,且其它功能不可用。
3.Charging Port Detection充电端口的检测
3.1Overview概述
Figure3-1是几个实例,PD连接到SDP或Charging Port:
Figure3-1System Overview
第一个例子中,PD连接到SDP,CDP,DCP是通过Std-A to Micro-B cable第二个例子中,DCP有一个一体的Micro-B公口的线缆连接到PD。DCP的cable中没有D+/D-线,Micro-B 公口的D+/D-线在插头内部短接在一块了。第三个例子中,ACA有一个一体的Micro-A公口的线缆连接到PD,A口线必然就有D+/D-和ID。ACA还有一个连接到DCP或CDP的port,使用什么样的线缆在Section6.2.1描述第四个例子中,ACA-Dock上没有线缆,但是有一个一体的Micro-A公口的插头连接到PD,使用一个专用的充电器供电。

本文发布于:2024-09-22 07:38:45,感谢您对本站的认可!

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