วิธีที่เหมาะที่สุดในการจัดการพินข้อมูล D + และ D- บนอะแดปเตอร์ไฟ USB ให้เข้ากันได้กับการชาร์จอย่างรวดเร็วบนอุปกรณ์คืออะไร?

ฉันพบว่าอุปกรณ์ชาร์จ USB แบบติดผนังจำนวนมากใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าความต้านทานเพื่อตั้งค่า D + และ D- พินเป็นแรงดันไฟฟ้าเฉพาะซึ่งมักจะอยู่ระหว่าง 2 ถึง 3 โวลต์ ที่ชาร์จแบบ USB อื่น ๆ จะย่อ D + และ D- ขาเข้าด้วยกันโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับสิ่งอื่นใด จากประสบการณ์ของฉันอุปกรณ์บางอย่างจะไม่ยอมรับอัตราการชาร์จที่สูงกว่า 500mA บนเครื่องชาร์จที่ใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า แต่จะชาร์จได้ถึงอินพุตสูงสุดของเครื่องชาร์จที่มีหมุดข้อมูลสั้น ฉันได้อ่านสิ่งที่แนะนำตรงกันข้ามอาจเป็นจริงเช่นกัน แต่ไม่สามารถยืนยันได้ ฉันหวังว่าจะหาวิธีที่ให้ความเข้ากันได้ดีที่สุดกับอุปกรณ์ USB ทั้งหมด

วิธีที่เหมาะที่สุดในการจัดการพินข้อมูล D + และ D- บนอะแดปเตอร์ไฟ USB ให้เข้ากันได้กับการชาร์จอย่างรวดเร็วบนอุปกรณ์คืออะไร? ... ฉันหวังว่าจะทราบว่าวิธีการใดให้ความเข้ากันได้ดีที่สุดกับอุปกรณ์ USB ทั้งหมด

เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างเครื่องชาร์จอเนกประสงค์อย่างแท้จริงโดยใช้การรวมกันของกางเกงที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงหรือตัวต้านทานบนเครื่องชาร์จ USB หรือสายข้อมูลอุปกรณ์เป้าหมายเพราะคุณกำลังแข่งขันกับผู้ผลิตที่พยายามหยุดไม่ให้ทำในสิ่งที่คุณกำลังพยายามทำ ตัวอย่างเช่น Apple ใช้ชุดควบคุมการชาร์จจำนวนหนึ่งโดยใช้ชุดตัวต้านทานความต้านทานหลายแบบเรียงกันเพื่อให้เฉพาะแหล่งจ่ายไฟ "ที่ตรงกัน" และอุปกรณ์เป้าหมายเท่านั้นที่จะทำงานร่วมกันได้ ในขณะที่ข้อโต้แย้งอาจก้าวไปข้างหน้าว่าการเตรียมการดังกล่าวช่วยให้การชาร์จมีประสิทธิภาพสูงสุด แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าจะเป็นเช่นไรสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน / ลิเธียมโพลีเมอร์และการควบคุมการชาร์จในระดับที่เพียงพอ เทคนิคดังกล่าว ตัวอย่างของการจัดเรียงของ Apple ดังกล่าวมีให้ด้านล่าง

อย่างไรก็ตามโดยการเดินตามรอยเท้าของคนอื่นที่ได้ตรวจสอบพื้นที่นี้แล้วคุณสามารถบรรลุการประนีประนอมที่ดีพอสมควร

ผู้ผลิตหลายรายไม่เผยแพร่ข้อมูลจำเพาะของข้อตกลงที่กำหนดเองและสิ่งที่ดีที่สุดที่คุณสามารถทำได้คือวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ของคุณเองหรือเรียนรู้จากผู้ที่เคยทำสิ่งนี้มาแล้ว

แหล่งหนึ่งดังกล่าวเป็นเอกสารสำหรับเครื่องชาร์จ Lady ADA / ADA fruit Mintyboost USB
นี่เป็นนิยายเกี่ยวกับวีรชนมากกว่าการสอน !!! :-) คุณสามารถเริ่มต้นได้ในตอนท้ายและกลับมาทำงานเพื่อหาวิธีที่เวอร์ชันล่าสุดใช้สิ่งที่พวกเขารู้เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ของการเริ่มต้นที่บัญชีต้นและทำตามเส้นทางการพัฒนาของพวกเขา วิธีการทั้งสองวิธีนั้นถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการรู้มากแค่ไหน

Mint Boost โฮมเพจ
ภาพรวมดำเนินการ
ผ่านขั้นตอนการออกแบบ - คุณค่าแก่นักออกแบบ

ที่นี่ความลึกลับของการชาร์จอุปกรณ์ Appleจะบอกคุณเกี่ยวกับความลึกลับของการชาร์จอุปกรณ์ Apple และวัสดุที่มีประโยชน์อื่น ๆ

ฮึ / ว้าว! - การจัดเรียงตัวต้านทานหนึ่งตัวของ Apple นี่คือจากเครื่องชาร์จ iPhone 3GS อย่างเป็นทางการ:

นี่คือรายการความเข้ากันได้เวอร์ชัน 2ของพวกเขาซึ่งคุ้มค่าที่จะดูว่าคุณกำลังพยายามแก้ปัญหาที่เป็นสากลมากขึ้นเพราะมันแสดงรายการตัวอย่างจำนวนหนึ่งที่เครื่องชาร์จมาตรฐานไม่ทำงาน

เช่นกรณีข้างต้นจะนำคุณไปสู่กรณีพิเศษเช่นชุด "แฮ็ค"ของSamsung D ที่นี่หรือการดัดแปลง RAZR V3 ที่นี่

นี่คือรายการผลลัพธ์ที่ใช้เวอร์ชั่น 3 Minty Boost พร้อมโทรศัพท์มือถือหลายรุ่น
หากคุณจำลองส่วนต่อประสานคุณควรจะสามารถใช้งานร่วมกันได้ในลักษณะเดียวกัน

____________________________________

อัปเดต - ปลายปี 2016:

ตัวควบคุมพอร์ตการชาร์จ USB โดยเฉพาะ:

florisla ผู้ใช้ SE สังเกตว่าการมีอยู่ของไอซี 'ใหม่' มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ความสามารถในการชาร์จพอร์ต USB โดยเฉพาะ เขาบันทึกเป็นตัวอย่าง
ตัวควบคุมพอร์ตชาร์จ USB แบบเฉพาะ TPS2513A-Q1, TPS2514A-Q1

วิธีที่ดีที่สุดในการสรุปความสามารถของมันคือการดูข้อมูลสรุปที่ให้ไว้ในแผ่นข้อมูล - ดูด้านล่าง:

ฉันพบว่าหน้านี้ตอบคำถามของคุณอย่างชัดเจน ฉันอ้างส่วนที่เกี่ยวข้องด้านล่าง

BC1.2 สรุปพอร์ต USB สามประเภทที่แตกต่างกันและชื่อคีย์หลักสองตัว พอร์ต "การชาร์จ" เป็นพอร์ตที่ให้กระแสสูงกว่า 500mA พอร์ต "ดาวน์สตรีม" ส่งสัญญาณข้อมูลตาม USB 2.0 ข้อมูลจำเพาะ BC1.2 ยังสร้างทั้งวิธีที่แต่ละพอร์ตควรปรากฏต่ออุปกรณ์ปลายทางและโปรโตคอลเพื่อระบุประเภทของพอร์ตที่จะใช้งาน พอร์ต USB BC1.2 ทั้งสามประเภทคือ SDP, DCP และ CDP (ดูรูปที่ 1):

1. พอร์ตดาวน์สตรีมมาตรฐาน (SDP)พอร์ตนี้มีตัวต้านทานแบบพูลดาวน์ 15k on ทั้งบนเส้น D + และ D- ขีด จำกัด ปัจจุบันเป็นที่กล่าวถึงข้างต้น: 2.5mA เมื่อถูกระงับ 100mA เมื่อเชื่อมต่อและ 500mA เมื่อเชื่อมต่อและกำหนดค่าสำหรับพลังงานที่สูงขึ้น
2. พอร์ตการชาร์จเฉพาะ (DCP)พอร์ตนี้ไม่รองรับการถ่ายโอนข้อมูลใด ๆ แต่มีความสามารถในการจ่ายกระแสไฟเกิน 1.5A มันมีคุณสมบัติสั้น ๆ ระหว่างเส้น D + และ D- พอร์ตประเภทนี้ช่วยให้เครื่องชาร์จผนังและเครื่องชาร์จในรถยนต์มีความสามารถในการชาร์จสูงโดยไม่จำเป็นต้องมีการแจงนับ
3. พอร์ตดาวน์สตรีม (CDP)พอร์ตนี้ช่วยให้สามารถชาร์จและถ่ายโอนข้อมูลที่เป็นไปตามมาตรฐาน USB 2.0 ได้อย่างสมบูรณ์ มันมีตัวต้านทานแบบพูลดาวน์15kΩที่จำเป็นสำหรับการสื่อสาร D + และ D- และยังมีวงจรภายในที่สลับระหว่างการตรวจจับอุปกรณ์ชาร์จ วงจรภายในนี้ช่วยให้อุปกรณ์พกพาแยกความแตกต่างของ CDP จากพอร์ตอื่น

แม้จะมีข้อกำหนด BC1.2 ที่มีอยู่ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางรายก็พัฒนาโปรโตคอลที่กำหนดเองสำหรับที่ชาร์จเฉพาะของพวกเขา เมื่อคุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ใดอุปกรณ์หนึ่งเข้ากับพอร์ตชาร์จ BC1.2 ที่เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์คุณยังอาจได้รับข้อความแสดงข้อผิดพลาดว่า "การชาร์จไม่ได้รับการสนับสนุนด้วยอุปกรณ์เสริมนี้" แม้จะมีข้อความนี้อุปกรณ์เหล่านี้อาจยังคงชาร์จ แต่กระแสประจุอาจมีขนาดเล็กมาก โชคดีที่อุปกรณ์ชาร์จเฉพาะเหล่านี้เกือบทุกตัวระบุตัวเองด้วยระดับ DC ที่ตั้งค่าไว้ที่ D + และ D- โดยตัวต้านทานตัวแบ่งระหว่าง 5V และกราวด์

เพิ่มความคิดเห็น:
หนึ่งอาจพิจารณาระดับสัญญาณข้อมูลคือ 0.0–0.3 V สำหรับโลจิคัลต่ำและ 2.8–3.6 V สำหรับโลจิคัลระดับสูง หากไม่มีเครือข่ายแบ่งแรงดันไฟฟ้าเป็นพินข้อมูลสั้นสองตัว แม้ว่าสายข้อมูลที่บิดเบี้ยวจะให้การป้องกันบางอย่างจากสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าจรจัด แต่ก็ยังสามารถทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่คาดเดาไม่ได้ในสาย ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าที่แบ่งเครือข่ายยึดแรงดันไฟฟ้าที่ 2.5v ปลอดภัย

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูหน้าฉันมาหรือดูPDF ของ USB.org ที่อธิบายข้อกำหนด USB Battery Charging BC 1.2

อัปเดต 2017:

ไม่มีวิธีที่เหมาะในการจัดการพินข้อมูล USB เพื่อให้ใช้งานร่วมกันได้และ "ชาร์จเร็ว" อาจมีที่ชาร์จที่แตกต่างกันจำนวนมากและมีอุปกรณ์ USB / โทรศัพท์ / แท็บเล็ตจำนวนมากที่ต้องชาร์จ ในอดีตมีสองวิธี:

1. อุปกรณ์ดังกล่าวเป็น "อุปกรณ์อัจฉริยะ" มันพยายามตรวจจับลายเซ็นต่าง ๆ ของพอร์ตที่เชื่อมต่ออยู่และเลือกโหมดการชาร์จที่เหมาะสมสำหรับตัวมันเอง อุปกรณ์ทำตามลำดับอย่างเห็นได้ชัดและต้องใช้เวลาในการลุยผ่านการหมดเวลา

2. พอร์ตการชาร์จเป็นพอร์ตอัจฉริยะ แนวคิดนี้ถูกนำไปใช้ในชิป TI และฮับ SMSC / Microchip แนวคิดสำหรับพอร์ตการชาร์จคือ / เพื่อยืนยันลายเซ็นพอร์ตการชาร์จที่แตกต่างกัน (Apple 2 / 2.7V, Sony, การจัดลำดับโดย BC1.1, BC1.2, หรือเครื่องชาร์จเฉพาะ / มาตรฐานจีน ฯลฯ ) ทีละครั้ง อีกครั้งเนื่องจากไม่มีวิธีที่จะได้รับข้อเสนอแนะที่เชื่อถือได้ว่าลายเซ็นอุปกรณ์ชาร์จนั้นเป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ใดอุปกรณ์หนึ่ง (นอกเหนือจากการวัดกระแสไฟฟ้าที่จัดมา / ใช้แล้ว) การเรียงลำดับใช้เวลานาน เป็นต้นแบตเตอรี่ของอุปกรณ์ USB อาจมีประจุแตกต่างกันหลายตัว (ตาย, อ่อนแอ, ชาร์จจนเต็ม ฯลฯ ) กระแสไฟฟ้าที่ใช้ไม่สามารถเป็นตัวบ่งชี้ที่เชื่อถือได้ในทุกสิ่งระบบจะรอเวลาไม่แน่นอน อัลกอริทึมสวิตช์ / ไม่สามารถให้ผลตอบแทนที่ดี

ปัญหาที่แท้จริงเกิดขึ้นเมื่อทั้งพอร์ตและอุปกรณ์พยายามที่จะ "ฉลาด" จากนั้นทุกอย่างจะได้รับการเมาและการเดิมพันทั้งหมดจะถูกปิด

ข้อมูลจำเพาะการชาร์จแบตเตอรี่ USB 1.2 พยายามที่จะกำหนดข้อ จำกัด : พอร์ตนั้นเป็นแบบพาสซีฟและอุปกรณ์เริ่มต้นลายเซ็นตามลำดับและวัดการตอบสนองของพอร์ตและจากนั้นอุปกรณ์จะเปลี่ยนเป็นโหมดสิ้นเปลืองเต็มรูปแบบ (หากจำเป็น) ขีด จำกัด คือ VBUS = 5V

วิธี QualComm QC (การชาร์จอย่างรวดเร็ว) ไปอีกขั้นหนึ่งและอนุญาตให้เพิ่มแรงดันไฟฟ้า USB เริ่มต้นจาก 5V เป็น 9, 12, 15 และ 20V หลังจากอุปกรณ์ยืนยันลำดับการส่งสัญญาณระดับต่ำบน D + / D- แล้วอุปกรณ์จะส่งสัญญาณไปยังเครื่องชาร์จที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่สามารถรับได้โดยการรวมแรงดันไฟฟ้า DC เข้ากับ D + และ D- มันเป็นวิธีที่ง่ายมาก

ข้อมูลจำเพาะการส่งมอบพลังงาน USB แบบใหม่มอบวิธีการสำหรับพอร์ตและอุปกรณ์ที่มีทั้งความชาญฉลาด ข้อมูลจำเพาะเริ่มต้นที่เรียกว่าสำหรับโปรโตคอลอนุกรมผ่าน VBUS (เพื่อให้เกิดขึ้น VBUS จะต้องปราศจากการเชื่อมต่อแบบ capacitive หนา) ข้อมูลจำเพาะนี้ถูกยกเลิกใน PD Rev3.0 พร้อมกับการเชื่อมต่อ Type-C และการเจรจาระหว่างบทบาทพลังงานของพอร์ตและอุปกรณ์ (ผู้ผลิตและผู้บริโภค) มีความหมายผ่านสาย CC เฉพาะ (ช่องทางการสื่อสาร)

นอกเหนือจากการเจรจา PD อย่างครบถ้วนแล้วสายเคเบิล Type-C ยังมีเครื่องหมายอิเล็กทรอนิกส์ไอซีเล็ก ๆ ใน overmolds หนึ่งที่ควรจะแนะนำผู้บริโภค (sinks) และผู้ผลิต (แหล่งที่มา) ว่าสายเคเบิลใดที่สามารถจัดการได้ในปัจจุบัน [สาย USB3.1 CC ทั้งหมดจำเป็นต้องมี eMarkers ฝังอยู่ แต่ฉันยังไม่เคยเห็นในตลาดเปิด]

ณ เวลาที่เขียน (ม.ค. 2017) แผนกอิเล็กทรอนิกส์ทุกเครื่อง (รวมถึง Walmart) อาจมีที่ชาร์จประมาณ 20% (1 จาก 5) ที่มีฟังก์ชัน QC และไม่มีใครทำงาน PD ได้ ฉันมีความรู้สึกว่าสัดส่วนนี้จะไม่เปลี่ยนแปลง

โดยสรุปลายเซ็นพอร์ตชาร์จที่เข้ากันได้มากที่สุดดูเหมือนว่าจะเป็นสไตล์จีนโดยมี D + / D- ย่อมารวมกันและลอยเทียบกับ GND และ VBUS