USB快充协议是如何工作的？

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一、旧式快充协议

旧式快充协议都是使用USB2.0通讯接口，常见于USB-A接口。图片中是一个在移动电源上的USB-A输出母座，可以看到他与主板连接的只有四个引脚，其中两侧是用于传输电流的VCC、GND引脚，中间的是用于传输数据的D+、D-引脚。D+D-的“D”是数据Data的意思，充电端与接受电力的设备之间通过D+D-进行数据通讯，进而握手快充协议。

我们再来看看数据线，一般来说USB2.0数据线USB-A接口上只有4个触点，与USB-A母座定义相同，最外面两个是用来传输电流的，中间两个是用来传输数据的。VCC、GND较长，D+D-较短，那是故意设计，为了拔出时先断开数据连接，后断开电力供给。

1、APPLE2.4A

在大家都是5V充电的年代，iPhone直接充电只有5W，需要充电器有特殊的识别电阻才可以获得更大充电功率。图中PCB左边是两个USB-A输出口的焊盘，共用了一颗支持双路智能识别的协议芯片，iPhone插入后，协议芯片调整USB-A接口的D+D-电压为2.7V/2.7V，提供APPLE 2.4A的识别。而最右边的USB-A接口，则是简单地将D+D-直接连起来短接，提供DCP 5V1.5A的输出识别。

通过POWER-Z测试仪监测iPhone 8 Plus的充电，可以发现当前D+D-电压为2.66V/2.65V，接近APPLE2.4A识别协议的2.7V/2.7V，iPhone 8 Plus进入APPLE2.4A充电模式，功率达到12W。

2、QC2.0

进入QC2.0高压快充年代后，USB-A接口不再是简单的5V输出，而是可以升压至9V甚至12V电压获取大功率电力传输，这存在一定危险，什么情况才需要升压而不会烧坏设备？所以QC年代智能识别芯片做出了较大的进化，包含了多种不同快充协议，QC、FCP、AFC等等，同样是通过控制D+D-电压来进行轮询判断。例如QC2.0快充需要输出9V的话，D+D-电压就是3.3V/0.5V，需要输出12V的话，D+D-电压就调节为0.5v/0.5v，没有反馈就不进行升压，保持5V输出确保安全。

3、MTK PE

如果说QC2.0基于D+D-电压进行通讯的方式类似红绿灯的话，魅族手机采用的MTK PE快充则是类似打电报的摩尔密码，嘀——嘀嘀嘀——嘀嘀——嘀嘀嘀——嘀——嘀——这样进行通讯。PE快充不需要D+D-数据传输，甚至只有VCC GND的两芯数据线都可以成功使用并触发PE快充，并且PE的电流脉冲信号近乎于无损数字传输，不会像D+D-那样出现电压值误差无法触发快充的情况。

图中是POWER-Z USB测试仪抓取到魅族触发PE快充时的电流脉冲，可以看到电流的通断与间隔就像打电报一样进行信息传递，信息传递握手正确后，充电器输出电压从5V跳至7V再跳至9V。但PE快充太少众，市场占有率低没有话语权，配件选择面也少，甚至现在连魅族新机型都不再支持PE快充，这就是题外话了。

二、USB PD高级通讯协议

在进入USB PD快充时代后，充电器与数码产品的物理接口从USB-A口全面过渡到USB-C接口，USB-C接口拥有更多的Pin脚，支持更高的电力传输上限，并且完全不同于以往简单的D+D-识别，而是智慧式数据包双向沟通的手段进行更加复杂的通讯。如果说旧式快充协议是幼儿园学生看红绿灯过马路的话，USB PD快充协议就是两个成年人在进行微信聊天这种复杂程度。

我们来先看看接口的区别，USB-C物理接口满pin形态高达24个针脚，但用于充电不管多大功率，都只要USB2.0形态的12个针脚就足够了，满pin多出来的针脚是用于跑USB3.0/3.1/3.2/雷电等高速数据的，与充电无关，下面我们重点介绍一下USB2.0标准pin脚的USB-C接口。

可以看到USB-C用于电力传输的VBUS、GND一共有两对也就是4根针脚，除了支持正反面盲插外，多了一倍的针脚让他可以支撑更大功率的电力传输。在接口的中间可以看到D+D-这两个USB-A标准上的针脚，所以USB-C可以向下兼容数据通讯。而USB PD最关键的是CC针脚，CC线是USB PD快速充电标准用于信息交换的通道，没有CC针脚的话就无法进行PD快充。一些魔改USB-A口，虽然形态是A口，但中间新增了一根针脚CC线，所以可以在A口上跑USB PD协议。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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