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当下 USB 充电设备随处可见。如果你的嵌入式设备可以通过现有的充电头或者类似的配件来充电,那将变得非常有用。不是吗?USB 充电不仅仅是市场需求,这更是广为大众接受的。为嵌入式系统设计 USB 充电功能远比单纯的使用它来的复杂。由于不同的标准存在,很难简单地概览这种技术。所有最新地标准必须向下兼容,这会更加复杂。 USB 最初地出现并不是为了充电。根据电池充电 BC 规定,需要达到 5V 7.5W 的输出。在较新的功率传输标准中,电池还需要能够为笔记本和显示器提供 100W 的供电输出,电压也需要提升至 20V。
我们首先来看一下 BC 1.2 标准。其中有不同的 USB 电源状态和接口定义,例如 Charging Downstream Port (CDP)、Dedicated Charging Port (DCP) 和 Standard Downstream Port (SDP)。系统层面的问题是,我们的应用是否需要通过 USB 接口传输数据。下一个问题是,我们是否想使用墙充充电头、电脑上一般的 USB 接口或者专门的充电接口对设备充电。Dedicated Charging Port 无法传输数据,并提供最高 1.5A 的充电电流。Standard Downstream Port 定义了三个级别的电流,休眠模式 2.5 mA,正常连接 100 mA 以及高电流模式 500 mA。这需要正确的枚举。所有的接口都可以通过充电电路识别。因此,需要使用芯片方案来支持所有这些模式。这些接口在硬件电路上也各不相同。例如,DCP 的数据接口 (D+/D-) 通过较小的电阻(<200 Ohm))短接。其他接口在数据引脚上有下拉电阻,并且 CDP 需要一个智能切换电路实现数据通讯和大电流充电。
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