BC1.2定义

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。

BC1.2充电端口

USB2.0协议规定外设从USB充电器抽取电流的最大值为500mA，500mA的电流限制无法满足日益增长的快充需求。因此，BC1.2引入了充电端口识别机制，主要包括以下几个USB端口类型：

1.标准下行端口（SDP）

SDP端口支持USB协议，最大电流500mA，可以认为SDP就是普通的USB接口

2.专用充电端口（DCP）

DCP不支持数据协议，支持快充，可以提供大电流，DCP主要用于墙充等专用充电器

3.充电下行端口（CDP）

CDP既支持数据协议也支持快充

BC1.2协议识别过程

1、VBUS Detect Vbus 检测( VBUS检测)

PD（portable device，便携式设备）中有个检测VBUS是否有效的电路，电路有一个参考值，高于这个值就认为是VBUS有效了，参考值不固定一般在0.8V~4V之间

2、Data Contact Detect 数据连接检测

数据触点检测(DCD)。VBUS电压有效后，便携式设备必须确保数据引脚保持接触，然后再进行检测。如果终端设备在数据引脚接触之前过早做出决策，就可能错误地判断充电器类型,这个阶段不是必须的，因为USB端口可能支持数据协议也可能不支持。如果这个阶段超时900ms还没检测到D+或ID PIN的连接，就要求必须开始进行Primary Detection。

3、Primary Detection 首次检测(主充电器检测)

**该阶段主要作用是判断端口是充电口还是数据口：**终端设备区分具有充电标签的500mA以上端口(CDP和DCP)与500mA以下端口(SDP)。关闭DCD阶段的电流源后，终端设备必须在D+上使能0.5V至0.7V电压源，在D-上使能25μA至175μA流入电流源。如果连接的是DCP或CDP，在D-上将出现0.5V至0.7V电平;如果连接的是SDP，D-电压将下降至零。终端设备切入一个比较器，将D-电压与0.25V至0.4V进行比较。如果D-电压高于0.4V但低于逻辑低电平门限0.8V，终端设备则认为有充电端口出现。

首先将PD+拉高至0.6V，然后检测PD-的电压，如果小于规定的参考电压则端口是数据口SDP；如果大于参考电压则是充电口CDP或者DCP。

4、Secondary Detection 二次检测

该阶段作用是确认充电口能否支持数据协议，即区分CDP和DCP：关闭上一步骤的电压源和电流源后，终端设备需要辨别CDP和DCP。为达到这一目的，按照反序执行上述测试。在D-作用0.5V至0.7V电压源，在D+作用50μA电流源。如果连接的是DCP，D+将出现0.5V至0.7V电平;如果连接的是CDP，D+电压为零。 5、CDP充电电流限值。由于CDP支持数据和大电流充电，所以必须进行最终的识别。由于USB电缆的电流较大，主机地和设备地只能承受375mV的地电位偏差。尽管不同厂商的BC1.2非兼容充电产品不尽相同，其中许多专用充电器通过VBUS和地之间的电阻分压器设置电压，将自己作为终端设备。根据充电器检测电路要求的覆盖电平不同，可增加检测电路，以便检测D+和D-电压，进而识别不同厂商的充电器。

下图是CDP端口的识别过程，经过首次检测后，进入二次检测阶段，首先将PD-拉高，然后判断PD+的电压小于参考电压0.4V，说明端口是CDP端口。

私有快充协议

由于BC1.2并非强制性协议，许多厂家基于BC1.2研发了自己的私有快充协议。比如高通的QC2.0/QC3.0，联发科的PE（Pump Express）/PE+。由于充电功率和电压电流相关P=UI，提高电压或者电流就可以提高充电功率，在电池容量一定的情况下，功率越大充电速度越快。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。

下图是高通High Voltage DCP协议识别过程，可以看出首次检测和二次检测符合BC1.2的规定，初始的VBUS电压为5V，在识别出DCP端口后将VBUS拉高至9V。QC2.0支持5V、9V、12V三挡电压，QC3.0在此基础上细分了电压档以200mV为一档，同时拓宽电压范围至3.6V~20V。

线损补偿

由U=IR 知道充电电流越大，USB充电线上的压降也就越大。尤其在车载设备上，随着USB线的增长或者充电电流的增大，到达手机端的电压很可能达不到5V，可以通过线损补偿来解决此类问题。

现状及发展趋势

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

1.QC2.0协议工作原理 设备通过USB数据通讯口D+、D-输出电压信号给充电器，充电器内置的USB解码芯片，判断充电器需要输出的电压大小。对于充电的USB线没有特别的要求，QC3.0协议向下兼容QC2.0协议，并且QC2.0分为A级和B级两种行业标准。A标准：5V、9V、12V输出电压；B标准：5V、9V、12V、20V输出电压。现在大部分支持快充的手机基本上都是QC2.0A标准，QC2.0充电器默认5V输出。 适配器检测到D+、D-上的电压和其输出电平之间的对应表如下： 1.1、高通Quick Charge QC2.0快充握手协议如下 （1）将充电器通过数据线连接到手机上，充电器默认将D+、D-短接，这样手机端探测到充电器类型是DCP（专用充电端口模式），此时默认输出5V电压，手机正常充电； （2）如果手机支持QC2.0快速充电协议，则Android用户空间的hvdcp（high voltage deticated charger port）进程启动，开始在D+上加载0.325V电压，并维持1.25S以上； （3）当充电器检测到D+上电压0.325V并维持超过1.25S后，充电器断开D+和D-的短接，由于D+和D-断开，故D-上的电压不在跟随D+变化，此时电压开始下降； （4）手机端检测到D-上的电压从0.325V开始下降并维持1ms以上时，hvdcp读取/sys/class/power supply/usb/voltage max 的值，如果是9000mv，则设置D+上电压为3.3V，D-上电压为0.6V；若为5000mv，则设置D+上电压为0.6V，D-上电压为0V； （5）充电器检测到D+、D-上的电压后，就调整充电器的输出至相应电压。

1.2、高通Quick Charge QC3.0快充握手协议介绍 高通QC3.0相比QC2.0主要是增加了一个“最佳电压智能调节”（Intelligent Negotiation for Optimum Voltage，INOV）算法，可以以200mV为一个台阶进行智能调节，提供从5V到20V电压的灵活选择（原来的QC2.0只支持9V、12V、20V三个档位）。这样手机可以在不同充电阶段，获得恰到好处的电压，达到预期的充电电流，使得电量损失最小化。也就是说，QC3.0可以在任意时刻实现最佳传输功率，实现充电效率最大化，并改善发热情况。在功耗方面，高通的数据也显示，QC3.0的功耗要小于之前的QC2.0。而功耗上的降低，自然也将会使得充电发热情况会有所降低。

高通官方宣称，QC3.0充电效率比QC1.0提高1倍，比QC2.0的提高了38%，是普通充电技术的4倍，能在大约35分钟内将一部典型的手机从零电量充电到80%！

同时，QC 3.0能够与Quick Charge之前的版本及充电器(包括USB Type-C)前向和后向兼容，并且拥有同样的超快充电速度，以及独立电路，可以为OEM厂商提供更灵活的选择，同时高通还可以帮助客户达到质量和安全标准的UL认证（产品上要用高通的QC快充标志就必须要过UL认证）。

QC3.0就是一个步进式的协议，如增加200mv的输出电压，就是DM3.3V,DP发送0.6~3.3V的方波，一个方波增加一次电压；降低电压相反；如下图： 笔记来源于一下文章整合 http://www.eepw.com.cn/article/273341.htm

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

https://blog.csdn.net/qq_27854611/article/details/120316581