（文/程文智）這幾年手機(jī)的屏幕和電池容量越來越大，但待機(jī)時(shí)間并沒有太大的改善，甚至還變短了，因此，手機(jī)廠商開始另辟蹊徑，把充電速度越做越快，從5W、10W、到15W、30W、65W，甚至超過100W……

把手機(jī)充電速度做快現(xiàn)在已經(jīng)成為了業(yè)界共識，頭部廠商都在這么做，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是迎頭趕上。5月底，USB-IF協(xié)會(huì)發(fā)布了最新的PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)，可以支持最高48V的電壓，同時(shí)充電功率達(dá)到了240W，新的標(biāo)準(zhǔn)是在PD 3.0的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充的，新增了28V、36V、48V三種拓展輸出電壓。

其實(shí)，在5月份，除了USB-IF發(fā)布了新的標(biāo)準(zhǔn)，中國電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)也發(fā)布了融合快充標(biāo)準(zhǔn)《移動(dòng)終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》。標(biāo)準(zhǔn)的主要目的是為了解決快充產(chǎn)業(yè)中長期存在的協(xié)議不兼容問題，比如不同品牌手機(jī)和充電器之間往往只能實(shí)現(xiàn)較低的充電速度。

新的快充標(biāo)準(zhǔn)是由信通院、華為、OPPO、vivo、小米牽頭發(fā)起，得到了榮耀、矽力杰、瑞芯微、立輝科技、昂寶電子、電酷網(wǎng)絡(luò)等多家終端、芯片企業(yè)和產(chǎn)業(yè)界伙伴的支持。接下來，標(biāo)準(zhǔn)起草單位將繼續(xù)研制《移動(dòng)終端融合快速充電測試方法》，推動(dòng)融合快充技術(shù)生態(tài)與產(chǎn)品落地。

接下來，讓我們看看新的《移動(dòng)終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》到底有哪些關(guān)鍵點(diǎn)吧！

快充技術(shù)規(guī)范的適用范圍
新的規(guī)范規(guī)定了移動(dòng)通信充電設(shè)備終端（以下簡稱“充電設(shè)備”）、電源供應(yīng)設(shè)備（以下簡稱“供電設(shè)備”）與連接線纜（以下簡稱“線纜”）之間實(shí)施快速充電的接口及融合快速充電技術(shù)規(guī)范（以下簡稱“UFCS”），以及充電設(shè)備、供電設(shè)備與線纜在該快速充電系統(tǒng)中的交互流程規(guī)范。

新快充技術(shù)規(guī)范適用于采用有線連接方式的支持UFCS的充電設(shè)備、供電設(shè)備與線纜的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，同時(shí)也適用于支持UFCS的芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與應(yīng)用。

在新技術(shù)規(guī)范中特別指明了，快速充電模式（fast charging mode）是指，一個(gè)由供電設(shè)備、線纜和充電設(shè)備組成的充電系統(tǒng)，從初始充電狀態(tài)開始，至充電30分鐘，通過提高供電設(shè)備的輸出電壓或輸出電流，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入電池的平均電流大于等于3A或總充電量大于等于電池額定容量的60%的充電方式。

通用要求
移動(dòng)終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范（UFCS）中存在供電設(shè)備、充電設(shè)備和線纜三種類型的設(shè)備，設(shè)備之間通過D+、D-通道以全雙工方式通信。如圖2 所示。


物理層：充電協(xié)議實(shí)現(xiàn)的物理基礎(chǔ)，控制數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收、CRC 運(yùn)算、插入/拔出檢測、協(xié)議握手檢測等。
協(xié)議層：連通供電設(shè)備和充電設(shè)備，進(jìn)行信息交互。
應(yīng)用層-充電設(shè)備端：充電協(xié)議選擇、流程、調(diào)壓策略等；
應(yīng)用層-供電設(shè)備端：功率調(diào)節(jié)，根據(jù)充電策略調(diào)整供電設(shè)備的輸出功率。
功率輸出/功率輸入：功率輸入輸出電路。
接口：遵從USB 相關(guān)規(guī)范定義。


對線纜的要求
線纜主要是用于連接供電設(shè)備和充電設(shè)備。它兩端接口，可以都是USB Type-C接口；可以一端是USB Type-A接口，另一端是USB Type-C接口；也可以是其它的標(biāo)準(zhǔn)USB接口組合。線纜至少要支持VBUS、D+、D-、GND這四根信號線。如果線纜要支持UFCS的大功率充電模式，還需集成線纜電子標(biāo)簽。

線纜電子標(biāo)簽（cable electronic label）的作用是可以讀取該線纜的屬性：電源傳輸能力、數(shù)據(jù)傳輸能力、ID等信息。

按照規(guī)范，通路電流>6.5A時(shí)，需要增加UFCS線纜電子標(biāo)簽；當(dāng)4A＜通路電流≤6.5A時(shí)，建議增加UFCS線纜電子標(biāo)簽，也可支持其他線纜識別方案；當(dāng)線纜通路電流≤4A時(shí)，不需要識別線纜，采用根據(jù)線纜阻抗來匹配線纜通流能力。

輸出功率范圍規(guī)則

對于輸出功率的范圍，新規(guī)范規(guī)定了連續(xù)調(diào)節(jié)模式，電壓輸出檔位：5V、10V、20V、30V。如果供電設(shè)備上電后缺省的功率規(guī)格要求如表33所示。


新的規(guī)范規(guī)定了從20W到200W，共七個(gè)快充檔位的功率輸出范圍，具體見表34。


結(jié)語
除了上面提到的，新規(guī)范還有對電氣特性及時(shí)許要求、物理層、協(xié)議層、應(yīng)用層，及功率規(guī)則更加詳細(xì)的敘述。有興趣的工程師朋友可以下載具體文檔詳細(xì)了解。

新的標(biāo)準(zhǔn)不僅是對充電器方案廠商來說指明了方向，對快充芯片設(shè)計(jì)廠商來說也是一個(gè)利好，還有電子標(biāo)簽芯片廠商也會(huì)從中受益。

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