장치의 빠른 충전과 호환되도록 USB 전원 어댑터의 데이터 핀 D + 및 D-를 처리하는 이상적인 방법은 무엇입니까?

많은 USB 벽 충전기가 저항성 전압 분배기를 사용하여 D + 및 D- 핀을 특정 전압 (보통 2와 3 볼트)으로 설정합니다. 다른 USB 벽 충전기는 다른 연결없이 D + 및 D- 핀을 단락시킵니다. 내 경험상 일부 장치는 전압 분배기를 사용하는 충전기에서 500mA 이상의 충전 속도를 허용하지 않지만 데이터 핀이 단락 된 충전기의 최대 입력까지 충전합니다. 나는 그 반대도 사실이라고 제안하는 것을 읽었지만 이것을 확인할 수는 없습니다. 모든 USB 장치와 최상의 호환성을 제공하는 방법을 찾고 싶습니다.

장치의 빠른 충전과 호환되도록 USB 전원 어댑터의 데이터 핀 D + 및 D-를 처리하는 이상적인 방법은 무엇입니까? ... 어떤 방법이 모든 USB 장치와 최상의 호환성을 제공하는지 파악하고 싶습니다.

조합하여 진정으로 보편적 인 충전기를 만들기 위해 실제적인 목적으로 불가능하다 불변 의 USB 충전기 나 대상 장치 데이터 라인에 반바지 또는 저항을 하기 때문에당신은 당신이하려는 일을 정확하게 멈추려 고 시도하는 제조업체와 경쟁하고 있습니다. 예를 들어, Apple은 "일치하는"전원 공급 장치와 대상 장비 만 함께 작동하도록 배열 된 다양한 저항 분배기 조합을 사용하여 여러 가지 충전 제어 체계를 구현합니다. 이러한 배열이 최적의 충전 성능을 가능하게한다는 주장이 제기 될 수 있지만, 리튬 이온 / 리튬 폴리머 배터리의 경우 이러한 상황이 어떻게 될 수 있는지는 확실하지 않으며, 많은 다른 제조업체가이를 사용하지 않고 적절한 정도 이상의 충전 제어를 수행 할 수 있습니다. 그러한 기술. 그러한 Apple 배열 중 하나의 예가 아래에 제공됩니다.

그러나 이미이 영역을 조사한 다른 사람들의 발자취를 따라 가면 합리적으로 좋은 타협을 달성 할 수 있습니다.

많은 제조업체가 자신의 맞춤형 배열에 대한 사양을 게시하지 않으며, 제품을 직접 분석하거나이 작업을 이미 수행 한 사람과 지식을 제공하는 사람으로부터 배우는 것이 최선의 방법입니다.

그러한 소스 중 하나는 Lady ADA / ADA fruit Mintyboost USB 충전기에 대한 설명서입니다.
이것은 튜토리얼보다 더 사가입니다! :-). 마지막부터 시작하여 최신 버전이 초기 계정에서 시작 호환성을 최대화하고 개발 경로를 따르기 위해 알려진 버전을 사용하는 방법을 찾을 수 있습니다. 두 방법 모두 알고 싶은 정도에 따라 유효합니다.

Mint Boost 홈페이지
개요 설계자에게 가치있는
설계 프로세스 안내

여기 Apple 기기 충전의 미스터리가 Apple 기기 충전 의 미스터리와 그에 따른 다른 유용한 자료를 알려줍니다.

어 / 와우! -하나의 Apple 저항 배열. 이것은 공식 iPhone 3GS 충전기에서 나온 것입니다.

다음은 표준 충전기가 작동하지 않지만 "케이블 해킹"을 사용하여 전체 또는 부분적으로 작동 할 수있는 여러 가지 예를 나열하므로 범용 솔루션을 사용하려는 경우 살펴볼 가치가있는 버전 2 호환성 목록 입니다.

예를 들어 위의 내용은 Samsung D 시리즈 "해킹" 또는 RAZR V3 수정 과 같은 특별한 경우입니다 .

다음은 다양한 휴대폰에서 버전 3 Minty Boost를 사용한 결과 목록입니다.
인터페이스를 에뮬레이션하면 비슷한 호환성을 얻을 수 있습니다.

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2016 년 말 업데이트 :

USB 전용 충전 포트 컨트롤러 :

SE 사용자 florisla는 전용 USB 충전 포트 기능을 제공하기위한 '새로운'IC의 존재에 주목했습니다. TI의 예로
"TPS2513A-Q1, TPS2514A-Q1 USB 전용 충전 포트 컨트롤러"

기능을 요약하는 가장 좋은 방법은 데이터 시트에 제공된 요약을 살펴 보는 것입니다. 아래를 참조하십시오.

이 페이지에서 귀하의 질문에 명확하게 답변했습니다. 아래 관련 부분을 인용하겠습니다.

BC1.2에는 세 가지 고유 한 USB 포트 유형과 두 가지 주요 모니 커가 있습니다. "충전"포트는 500mA보다 높은 전류를 공급하는 포트입니다. "다운 스트림"포트는 USB 2.0에 따라 데이터를 신호합니다. BC1.2 사양은 또한 각 포트가 최종 장치에 표시되는 방법과 구현되는 포트 유형을 식별하는 프로토콜을 모두 설정합니다. 세 가지 USB BC1.2 포트 유형은 SDP, DCP 및 CDP입니다 (그림 1 참조).

1. 표준 다운 스트림 포트 (SDP) 이 포트에는 D + 및 D- 라인 모두에 15kΩ 풀다운 저항이 있습니다. 전류 제한은 위에서 논의한 것입니다 : 일시 중단시 2.5mA, 연결시 100mA, 더 높은 전력을 위해 연결 및 구성시 500mA.
2. 전용 충전 포트 (DCP) 이 포트는 데이터 전송을 지원하지 않지만 1.5A 이상의 충전 전류를 공급할 수 있습니다. D +와 D- 라인 사이에 단락이 있습니다. 이 유형의 포트를 사용하면 열거 할 필요없이 높은 충전 기능을 가진 벽 충전기 및 자동차 충전기를 사용할 수 있습니다.
3. 다운 스트림 포트 (CDP) 이 포트를 사용하면 USB 2.0과 완전히 호환되는 고전류 충전 및 데이터 전송이 가능합니다. D + 및 D- 통신에 필요한 15kΩ 풀다운 저항이 특징이며, 충전기 감지 단계에서 스위치 온되는 내부 회로도 있습니다. 이 내부 회로를 통해 휴대용 장치는 CDP를 다른 포트 유형과 구별 할 수 있습니다.

BC1.2 사양을 사용할 수 있더라도 일부 전자 제품 제조업체는 전용 충전기를위한 맞춤형 프로토콜을 개발합니다. 장치 중 하나를 완전 호환 BC1.2 충전 포트에 연결해도 "이 액세서리에서는 충전이 지원되지 않습니다"라는 오류 메시지가 계속 표시 될 수 있습니다. 이 메시지에도 불구하고 이러한 장치는 여전히 충전 될 수 있지만 충전 전류는 매우 작을 수 있습니다. 다행스럽게도 거의 모든 독점 전용 충전기는 5V와 접지 사이의 저항 분배기로 D + 및 D- 라인에 설정된 DC 레벨로 자신을 식별합니다.

추가 된 의견 :
데이터 신호 레벨이 논리적 로우의 경우 0.0–0.3V, 논리적 하이의 경우 2.8–3.6V 인 것으로 간주 할 수 있습니다. 네트워크를 두 개의 단락 된 데이터 핀으로 나누는 전압이 없으면 전압이 자유롭게 플로팅됩니다. 비틀린 전자기 신호로부터 약간의 차폐를 제공하는 꼬인 데이터 와이어가 있더라도 여전히 라인에 예측할 수없는 전압을 유도 할 수 있습니다. 다른 한편으로, 분압 네트워크는 안전한 2.5V에서 전압을 클램핑합니다.

자세한 내용은 내가 공급 한 페이지를 확인 하거나 USB Battery Charging BC 1.2 사양을 설명하는 USB.org의 PDF를 참조하십시오.

2017 년 업데이트 :

호환성과 "빠른 충전"을 제공하기 위해 USB 데이터 핀을 처리하는 이상적인 방법은 없습니다. 다양한 충전기가있을 수 있으며 충전이 필요한 USB 장치 / 전화 / 태블릿이 많이 있습니다. 역사적으로 두 가지 접근 방식이있었습니다.

1. 장치는 "스마트 장치"입니다. 연결되어있는 포트의 다양한 서명을 감지하고 적절한 충전 모드를 선택합니다. 장치는 분명히 순차적으로 수행하며 시간 초과를 극복하는 데 시간이 걸립니다.

2. 충전 포트는 스마트 포트입니다. 이 아이디어는 일부 TI 칩 및 SMSC / Microchip 허브에서 구현되었습니다. 충전 포트에 대한 아이디어는 한 번에 하나씩 다른 충전 포트 서명 (Apple 2 / 2.7V, Sony, BC1.1, BC1.2 또는 전용 충전기 / 중국 표준 등의 시퀀싱)을 주장하는 것입니다. 다시 말하지만 충전기 서명이 특정 장치에 적합한 것으로 신뢰할 수있는 피드백을 얻을 수있는 방법이 없었기 때문에 (공급 / 소비 전류 측정 이외) 시퀀싱에는 많은 시간이 걸리고 VBUS 오프 온 리셋이 필요합니다. USB 장치의 배터리는 여러 가지 충전 상태 (사망, 약한, 완전히 충전 된 등)에있을 수 있으며 소비 전류는 신뢰할 수있는 지표가 될 수 없으며 시스템 대기 시간이 결정적이지 않습니다. / switch 알고리즘은 좋은 결과를 낼 수 없습니다.

포트와 장치가 모두 "스마트"하려고 할 때 실제 문제가 발생합니다. 그런 다음 모든 것이 망쳐지고 모든 베팅이 종료됩니다.

USB 배터리 충전 사양 1.2는 제한 사항을 적용하려고했습니다. 포트는 수동적이며 장치는 순차적 서명을 시작하고 포트 응답을 측정 한 다음 장치가 전체 소비 모드 (필요한 경우)로 바뀝니다. 한계는 VBUS = 5V입니다.

QualComm QC (빠른 충전) 방법은 한 단계 더 발전했으며 기본 USB 전압을 5V에서 9, 12, 15 및 20V로 늘릴 수 있습니다. 이 장치는 D + / D-에서 일부 저수준 신호 시퀀스를 선언 한 후 D + 및 D- 와이어에서 특정 DC 전압 조합을 가정하여 허용 할 수있는 전압 레벨을 충전기에 알립니다. 매우 간단한 방법입니다.

새로운 USB Power Delivery 사양은 포트와 장치가 모두 똑똑 할 수있는 수단을 제공합니다. 초기 사양에서는 VBUS를 통한 직렬 프로토콜이 필요했습니다 (VBUS에 용량 성 디커플링이 없어야 함). 이 사양은 현재 Type-C 커넥터의 출현으로 PD Rev3.0에서 폐기되었으며 포트와 장치 (생산자 및 소비자)의 전원 역할 간의 협상은 전용 CC 와이어 (통신 채널)를 통해 이루어집니다.

완전한 PD 협상 외에도 Type-C 케이블에는 전자 마커, 오버 몰드 중 하나에 작은 IC가 있으며, 특정 케이블이 처리 할 수있는 전류량에 대해 소비자 (싱크) 및 생산자 (소스)에게 조언해야합니다. [모든 USB3.1 CC 케이블에는 eMarker가 내장되어 있어야하지만 아직 공개 시장에서는 볼 수 없습니다.]

작성 시점 (2017 년 1 월)에 모든 전자 부서 (Walmart 포함)에는 QC 기능이있는 충전기가 약 20 % (5 개 중 1 개) 있지만 PD 기능이없는 충전기가있을 수 있습니다. 나는이 비율이 변하지 않을 것이라고 생각합니다.

요약하면, 가장 호환 가능한 충전 포트 시그니처는 중국 스타일의 것으로 보이며 D + / D-가 함께 단락되어 GND 및 VBUS에 상대적으로 변동합니다.