手机快充协议-编程知识

高通:QC2.0、QC3.0、QC3.5、QC4.0、QC5.0、

FCP、SCP、AFC、SFCP、 MTKPE1.1/PE2.0/PE3.0、TYPEC、PD2.0、PD3.0/3.1、VOOC

支持 PD3.0/PD2.0

支持 QC3.0/QC2.0

支持 AFC

支持 FCP

支持 PE2.0/PE1.1 联发科的PE（Pump Express）/PE+

支持 SFCP

在PPS(Programmable Power Supply)出来之前，已经有PD1.0 PD2.0 PD3.0，发展了数年，是USB-IF推出的标准，各个厂家多少会兼容这些标准；

但是在2015年的时候，大屏幕的终端开始流行，大容量的电池也开始成为标配，各个厂家都开始发展自己的快充技术，主要两大流派，高压小电流（9V2A）和低压大电流(5V3A)；因为电压越高，发热越多，因此低压大电流有个更好的温度表现；这个时候有高通的QC系列(2.0/3.0/4.0/4.0+)、华为的super charger(FCP/SCP，有先后发展顺序)、MTK的PE(2.0, 3.0)、摩托罗拉 Turbo charge、OPPO VOOC等等，不统一，怎么办？于是在2017年春节的时候，PD3.0推出了补丁版，即增加了PPS，兼容各个厂家的协议；

因此可以说支持PPS，就是支持华为、三星、OPPO；

这里要注意，以上只是充电协议，而PD不只是充电，PD是power delivery，PD还包含在USB协议中，USB关注的更广泛了，最关注的则是数据传输的速率；

PPS（Programmable Power Supply）可编程电源，属于USB PD3.0中支持的一种Power Supply类型，是一种使用USB PD协议输出的可以实现电压电流调节的电源。PPS规范整合了目前高压低电流、低压大电流两种充电模式。另外，PPS规范将电压调幅度降低到为20mV一档，是QC3.0标准的十分之一，电压调节更为精准。

高通的QC2.0/QC3.0和联发科的PE快充方案技术原理是一样的，都是通过增大充电电压来提高充电功率

现行快充技术主要分为两大阵营：低压快充和高压快充。

低压快充以OPPO的VOOC闪充为代表，通过增大充电电流的方式来提高充电功率。

优点：发热量小、能量转换效率高

缺点：硬件需要定制，成本高，兼容性差

高压快充以高通QC2.0为代表，其他厂家技术原理和高通一样都是基于BC1.2，通过增大充电电压来提高充电功率。

优点：兼容性好、继承性好、稳定

缺点：发热量大，能量转换效率低

目前高通的快充方案占领大部分市场，但是随着USB-IF组织推出PD协议（Power Delivery 功率传输协议），有望统一快充市场。PD充电协议最大功率可支持100W，能满足手机甚至笔记本的充电需求，PD支持双向电能传输和组网供电策略，最新的QC4.0已经支持PD快充协议

ST solution:

https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/group1/38/94/1d/41/0e/ba/49/21/DM00536349/files/DM00536349.pdf/jcr:content/translations/en.DM00536349.pdf

Ti introduction

https://training.ti.com/introduction-usb-type-c-and-power-delivery

PD2.0和3.0的差异对比

主从端电源协商协议

Source插入发现设备
Cable Plug返回信息，建立连接给ACK.SOP’’(此时连接已经建立)
source capabilities 通过Rp,提供供电能力信息，sink request 描述需要的电
接受（accept）则PS_ready 开始供电

USB充电规范——BC1.2 中文详解

快充协议（QC/PD/PE）及标准

Type-c设计，PD相关软硬件实现详解

Spec.

https://www.usb.org/usb-charger-pd

bitarray

https://github.com/noporpoise/BitArray

NTC 保护

https://github.com/Egoruch/NTC-STM32-HAL

https://www.chromium.org/chromium-os/twinkie/

https://github.com/ReclaimerLabs/USB_PD

https://github.com/rikka0w0/STM32_PD

https://github.com/dojoe/Twonkie

https://github.com/ryan-ma/PD_Micro --ansem

https://github.com/usb-c/STUSB4500

https://github.com/Jana-Marie/USB-PD-Firmware

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a voltage output of charge https://github.com/GyverLibs/QuickCharge

https://www.qualcomm.com/products/features/quick-charge

Technology	Voltage	Maximum		New features	Release date	Notes
Technology	Voltage	Current	Power[a]	New features	Release date	Notes
Quick Charge 1.0	Up to 6.3 V[12]	2 A	10 W	AICL (Automatic Input Current Limit) APSD (Automatic Power Source Detection)	2013	Snapdragon 215, 600[13][14]
Quick Charge 2.0	Class A: 5 V, 9 V, 12 V Class B: 5 V, 9 V, 12 V, 20 V[15]	1.67 A, 2 A, or 3 A	18 W (9 V × 2 A)[16][b]	HVDCP (High Voltage Dedicated Charging Port) Dual Charge (optional)	2014[c]	Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 653, 800, 801, 805, 808, 810[18]
Quick Charge 3.0	3.6–22 V[19] in 0.2 V increments.[15]	2.6 A, or 4.6 A[19]	36 W (12 V × 3 A)	HVDCP+ Dual Charge+ (optional) INOV 1.0 & 2.0 Battery Saver Technologies	2016	Snapdragon 427, 429, 430, 435, 439, 450, 460, 617, 620, 625, 626, 632, 650, 652, 653, 662, 665, 820, 821[18]
Quick Charge 3+	scalable voltage with 20mV steps from Quick Charge 4			backward compatible with previous-generation Quick Charge devices Integrated cable power capability/identification various safety mechanisms	2020	Snapdragon 765, 765G[20]
Quick Charge 4	3.6–20 V in 20 mV increments via QC 5 V, 9 V via USB PD[21] 3–21 V in 20 mV increments[22] via USB PD 3.0 PPS (Programmable Power Supply)	2.6 A, or 4.6 A via QC 3 A via USB PD	100 W (20 V × 5 A) via QC[16] 27 W via USB PD	HVDCP++ Dual Charge++ (optional) INOV 3.0 Battery Saver Technologies 2 USB PD compatible	2017	Snapdragon 630, 636, 660, 710,[23][24] 720G, 835,[25][26] 845
Quick Charge 4+		2.6 A, or 4.6 A via QC 3 A via USB PD	100 W (20 V × 5 A) via QC[16] 27 W via USB PD	Dual Charge++ (mandatory) Intelligent Thermal Balancing Advanced Safety Features	2017	Snapdragon 670, 675, 690, 712, 730, 730G, 732G, 750G, 765, 765G, 768G, 778G, 780G, 845, 855, 855+/860, 865, 865+, 870[27][28]
Quick Charge 5			>100 W	>100 W charging power 100% in 15 minutes Better thermal management (not more than 40 °C) Dual Charge	2020	Snapdragon 888, 888+

Quick Charge-based protocols

Note: These are compatible with Quick Charge-enabled chargers

TurboPower (Motorola)
Mi Fast Charge (Xiaomi)
Adaptive Fast Charging (Samsung)[d]
BoostMaster (Asus)
Dual-Engine Fast Charging (Vivo, pre-2020 models only)

Other proprietary protocols

VOOC (OPPO until 2019 and pre-2020 Realme models ), SuperVooc (OPPO from 2019 to present)
SuperCharge (Huawei)
Warp (formerly Dash) Charge (OnePlus) - interchangeable with SuperVooc (OPPO)
Pump Express (MediaTek)
Super Flash Charge (Vivo, 2020 onwards)
DART (Realme, 2020 onwards) - interchangeable with SuperVooc (OPPO)
XCharge(Infinix)

about bc1.2

BC1.2 (Battery Charging v1.2)是USB-IF下属的BC(Battery Charging)小组制定的协议，主要用于规范电池充电的需求，该协议最早基于USB2.0协议来实现。

https://blog.csdn.net/yangchao315/article/details/88391261

市面上有哪些快充协议？https://zhuanlan.zhihu.com/p/434438436

通用协议（类似于明码）

USB PD 是目前通用性最高的公共协议之一：从 iPhone、MacBook、市面上大部分采用 Type-C 接口的 Android 设备乃至 Nintendo Switch，都能使用这种协议进行快充。

换句话说，如果你日常使用 Android 作为主力机，同时还有一部 iPhone 备用，游戏机是 Nintendo Switch，工作还需要用到笔记本电脑，理论上来说这些设备都可以使用同一个支持 PD 协议的电源来正常握手并实现快充。只要有type-c接口。

目前最新的 USB-PD 3.0 规范最高支持 100W 的充电功率，具体标准则分为了 10W、18W、36W、60W 和 100W 五种；预期相对应的电压则有 5V、12V 与 20V，最大支持电流有 1.5A、 2A、3A、5A 等不同「档位」，满足从笔电到手机之间充电实际输出功率差异较大的不同需求。

私有协议

高通 QC

QuickCharge，是由高通主导的快速充电技术。主要解决硬件不同环境下的电池快速充电。以是高通QC2.0为例，在不改变接口的情况下进一步提高充电速度，就需要引入更高的充电电压（HVDCP）。

1、高通为usb接口设计了一套通过改变USB接口的d＋、d－两脚电压，实现充电头手机相互识别的握手协议。

2、在手机通过握手协议申请更高电压后，充电器就输出手机申请的电压。这就是高通QC2.0的充电方式。

3、根据电压档位的不同，又可以细分为classa和classb两个版本。其中A级标准支持5V、9V和12V三种电压，适用于智能手机、平板电脑以及其它便携式电子设备。

4、B级则支持20V电压，最大可以输出40w功率，应用用对充电速度要求更高的设备。

联发科 PE

联发科的快冲标准是Pump Express，就像高通的QuickCharge技术一样，也是一项用于移动设备为主的快冲协议，支持这个协议的设备和充电头在握手之后（通过充电电流的大小来触发协议，随后触发升压或者降压），可以通过提升电压及电流，实现快冲的效果。

vivo：FlashCharge

这是vivo品牌手机采用的一种大功率快充技术，与其他快充技术一样，通过更高的充电功率实现较短的充电时间，由于在芯片端采用的是独家的协议，因此无法在其他品牌或不支持该快充技术的充电头、手机中使用；

华为：FCP & SCP

FCP和SCP是华为推出的快充协议，前者是18W快充，9V/2A（比较早），后者是超级快充（充电时手机会显示超级快充）（2016年发布），22.5W快充和40W快充，4.5V/5A或5V4.5A往上，另外有的手机只支持22.5W快充的话，不会显示超级快充，但升级系统后支持超级快充，并显示超级快充，有些手机同时这两种快充（22.5W和40W快充）。

小米ChargeTurbo快充协议

目前小米快充有50W、40W、30W等快充规格。

小米采用高通骁龙处理器的机型对QC快充协议具有不错的支持，例如小米10至尊版支持QC5.0，小米10 Pro支持QC4+，两者都兼容PD3.0。

OPPO: VOOC系列快充

早在14年的时候，OPPO就推出了VOOC 1.0，与主流快充采用高压方式不同，VOOC闪充采用的是低压高电流的方案。

相比传统的高压快充，低压快充温控更好，效率更高，3000毫安时的Find7可以在30分钟内充电到75%，要知道当时还是2014年。

此外由于电池系统、线材、充电头都被重新定制过的，所以一般充电器都不适配VOOC闪充。

三星：AFC

三星出品的Adapting Fast Charger同时向下兼容兼容QC2.0。

各个厂商各自的技术，一般来说要搭配自家的充电器才能使用，不同的私有协议不互通，你用华为的scp就算是40w也不能给oppo充40w。

不同协议之间的区别

高电压、低电流

高电压、低电流充电方式需要到手机端进行变压，让电压下降到适合手机电池消化的范围。期间的能量损耗会以热能形式散发出来，这也导致了手机充电发热问题。高电压、低电流充电方式需要到手机端进行变压，让电压下降到适合手机电池消化的范围。期间的能量损耗会以热能形式散发出来，这也导致了手机充电发热问题。

低电压、大电流

低电压、大电流方案的主要缺点则是较高的定制成本、以及低适用性。手机内部相关元件、充电头和充电线，都需要根据需求定制。以线材为例，常见的通用充电线材只能承载3A的电流，要实现5A大电流快充，就必须对充电线进行改造。我们看到当年在快充上投入大量宣传的OPPO、Vivo的充电头更大、充电线更粗，就是基于这个原因。