快充QC2.0/3.0协议的定义及工作原理

何谓快充QC2.0/3.0协议?

1、QC2.0协议

QC2.0就是Quick Charge 2.0技术，是高通公司发布的快充技术2.0版本，QC2.0技术在2013年高通推出骁龙800的时候就已经集成快充方案。有快充的充电器支持QC2.0协议的手机等移动设备进行快速充电。

基于QC2.0协议的充电器可以输出5V、9V、12V、20V四组电压，而且有两个标准：ClassA和ClassB。ClassA标准的QC2.0协议支持5V、9V、12V三组电压，ClassB标准的QC2.0协议支持5V、9V、12V、20V四组电压输出。由于20V不常用，现在市面的充电器、充电宝都是以ClassA标准为主的。

2、QC3.0协议

QC3.0是QC2.0的升级版，最大改进是QC3.0支持输出电压为0.2V变量为一档进行变化。QC2.0只支持四组固定的电压输出，而QC3.0支持输出电压在3.6V到20V。

同样QC3.0协议也有ClassA和ClassB，ClassA标准的QC3.0支持输出电压在3.6V至12V变化，ClassB标准的QC3.0支持输出电压在3.6V至20V变化，同样市场上的充电器、充电宝都是以ClassA标准为主的。

快充QC2.0/3.0协议工作原理

1、快充QC2.0

QC2.0工作原理就是由设备(比如支持快充的手机)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USB输入解码芯片，然后充电器会输出目标电压。

这样说吧，QC2.0是在充电电流限额的情况下来增加输出电压，提高充电功率，来减少充电时间。

比如说一个普通手机是5V1A充电，而如果支持快充，就可以提高到9V1A或12V1A，这样充电功率变大了，充电就快了。不过需要注意的是，充电器本身的厂家设计时输出功率是要大于或等于12W，不然是不可能达到12V1A的。

而当支持快充协议的设备用快充充电器进行充电，假设充电器处于最大输出功率的情况下，那么输出可能是5V2.4A、9V1.33A、12V1A的情况。

上图是QC2.0芯片CHY100的内部框图，D+和D-信号信号脚是有设备进行通信的，通过检测设备上的D+和D-上的电压来决定开通N1/N2/N3的哪个开关管。

充电器输出电压=(上端分压电阻/下端分压电阻 +1)x2.5V，R4是上端分压电阻，不会变的。充电器稳压分压不明白的可以看看开关电源方面的知识。

假如开通的N1，那么R5和R6会并联，阻值相比之前会变小，也就是输出电压稳压回路的下端分压阻值会变小，那么输出电压会变大，就到达9V。同样如果N1/N2都导通，那么R5和R6和R7并联，下端分压电阻还会变小，输出电压就会再变大，达到12V。如果N1/N2/N3都导通，那么R5和R6、R7、R8并联，下端分压电阻还会变小，输出电压就会再变大，达到20V。详见下图。

2、快充QC3.0

QC3.0的原理和QC2.0的原理是差不多的，只是QC3.0电压输出选择更灵活。

采用QC3.0时，便携式设备通过USB接口的D+和D-信号提交电压选择请求，在同一时间可能有不规律的USB数据通信。

QC3.0在分立模式下等同于QC2.0，以0V、0.6V、3.3V三级逻辑通过静态D+/D- 值选择VBUS;在连续模式下，新的QC3.0以200mV小步幅增加或降低VBUS，让便携式设备选择最适合的电压达到理想充电效率，更具灵活性，其最大负载电流限制为3A，最高功率可达60W。

以上都只是简单介绍一下QC2.0和3.0的知识，想深入学习的同学可上网搜索更多资料进行学习。

审核编辑：汤梓红