通用串行總線 (USB) 是世界上常用的計算機(jī)接口。它初是作為個人計算機(jī)的擴(kuò)展總線，但由于其靈活性、性能和熱插拔功能而迅速普及。大多數(shù)需要 PC 連接來進(jìn)行文件傳輸?shù)谋銛y式電子設(shè)備都使用它。這些設(shè)備包括 MP3 播放器、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)和平板電腦。由于標(biāo)準(zhǔn)USB總線下游端口可以提供至少500mA的電流，因此使用它為這些設(shè)備充電非常方便。本文檔介紹了如何增加此電流限制，以及如何使用帶有 RapidChargeTM 的 SMSC USB2534 集線器控制器來實施系統(tǒng)解決方案，以對便攜式設(shè)備進(jìn)行高效充電。
    USB電池充電
    如果所需電流 < 500 mA (USB 2.0) 或 < 900 mA (USB 3.0)，任何標(biāo)準(zhǔn) USB 端口都可以為設(shè)備充電。如果所需的電流超過這些限制，則充電設(shè)備和充電端口都必須遵循協(xié)議才能對電池進(jìn)行充電。下游電池充電端口負(fù)責(zé)向充電設(shè)備提供正確的握手信號，以指示它已連接到充電端口并且可以消耗高于標(biāo)準(zhǔn) USB 限制的電流。正確的信號傳輸因便攜式設(shè)備而異。一些便攜式設(shè)備遵循 USB-IF BC1.2 協(xié)議，但也有一些設(shè)備使用專有握手協(xié)議（此處稱為傳統(tǒng)電池充電模式）。
    傳統(tǒng)電池充電
    傳統(tǒng)設(shè)備支持某種形式的電池充電檢測，旨在與專用充電器一起使用。其中一些充電器將 D+ 與 D- 直接短接或通過串聯(lián)電阻連接。
    對于充電器檢測，一些傳統(tǒng)設(shè)備通過連接上拉電阻然后感測 D- 上的電壓來斷言 D+ 上的電壓。如果檢測到正電壓，設(shè)備可以假設(shè)它已插入專用充電器而不是標(biāo)準(zhǔn) USB 端口。其他設(shè)備拉低一根數(shù)據(jù)線，同時拉起另一條數(shù)據(jù)線。一旦設(shè)備通過 D- 上存在電壓檢測到充電器，它就可以開始通過 VBUS 連接以超出 USB 規(guī)范的電流水平充電。
    其他傳統(tǒng)設(shè)備依靠充電器在 D+ 和 D- 數(shù)據(jù)線上驅(qū)動固定電壓 (> 1 V)，這些設(shè)備稱為 SE1 充電器。如果充電設(shè)備檢測到這些電壓，設(shè)備就會認(rèn)為它已插入專用充電器并開始充電。標(biāo)準(zhǔn) USB 下游端口不會在 D+、D- 線上提供這些固定電壓。
    USB-IF BC1.2 規(guī)范
    USB-IF 電池充電規(guī)范（第 1.1 節(jié)“參考資料”）定義了電流限制和協(xié)議，允許便攜式設(shè)備從 USB 主機(jī)端口、集線器下游端口和 USB 端口專用充電器汲取電流超過 500 mA (USB 2.0端口）或 900 mA（USB 3.0 端口）。
    充電器檢測
    便攜式設(shè)備（PD）負(fù)責(zé)充電器檢測，圖1顯示了所需的充電器檢測硬件。

 

    圖 1 充電器檢測硬件
    共有以下五個功能塊：
    VBUS 檢測 – 便攜式設(shè)備 (PD) 包括會話有效比較器，在啟動充電器檢測之前，VBUS 必須高于 VOTG_SESS_VLD 閾值。
    數(shù)據(jù)接觸檢測 (DCD) – 這是一個可選塊，用于確認(rèn)數(shù)據(jù)線在連接過程中是否發(fā)生接觸。D+上的電流源IDP_SRC和D-上的下拉電阻RDM_DWN被打開。如果 D+ 線變低，則表示數(shù)據(jù)線已連接到充電端口或標(biāo)準(zhǔn)端口，并且邏輯將繼續(xù)啟動主要檢測。需要超時電路來確保主檢測在連接后啟動 TDCD_TIMEOUT，以防未檢測到接觸或 DCD 塊不存在。