USB PD沒(méi)有發(fā)布之前,手機(jī)快充標(biāo)準(zhǔn)呈現(xiàn)出QC2.0\3.0、MTK PE、FCP/SCP、AFC、VOOC/DASH等等標(biāo)準(zhǔn)。USB-IF看到這個(gè)局面,在最新的USB PD3.0規(guī)范中引入了PPS系統(tǒng)子集,用于向下兼容對(duì)手機(jī)設(shè)備的充電。 一、USB PD打破碎片化僵局 USB PD在電源快充協(xié)議中好比全球通用的英語(yǔ),其他協(xié)議因?yàn)槭亲约叶x私有協(xié)議,好比法語(yǔ)、德語(yǔ)、西班牙語(yǔ)、阿拉伯語(yǔ)等等。 自從有了大家各自遵循的USB PD后,充電器與手機(jī)、筆記本的充電變得智能了,通過(guò)實(shí)現(xiàn)寫入的PDO程序,雙方可以相互協(xié)商最佳充電功率。
USB PD讓充電器變得智能
更通俗一點(diǎn)說(shuō),當(dāng)充電器發(fā)出“How are you”,手機(jī)、筆記本聽(tīng)懂大家是同一個(gè)語(yǔ)種(協(xié)議)于是也友好的說(shuō)“I'm fine,thank you,and you?”,雙方握手成功,開(kāi)始充電。 二、這鍋PPS該不該背?臣妾冤枉呀 先來(lái)科普一下PPS。 PPS(Programmable Power Supply)可編程電源,屬于USB PD3.0中支持的一種Power Supply類型,是一種使用USB PD協(xié)議輸出的可以實(shí)現(xiàn)電壓電流調(diào)節(jié)的電源。PPS規(guī)范整合了目前高壓低電流、低壓大電流兩種充電模式。另外,PPS規(guī)范將電壓調(diào)幅度降低到為20mV一檔,是QC3.0標(biāo)準(zhǔn)的十分之一,電壓調(diào)節(jié)更為精準(zhǔn)。
PPS詳細(xì)介紹
注意,PPS是跟USB PD3.0一同認(rèn)證的,屬于旗下的一個(gè)分支。USB-IF的USB PD認(rèn)證有USB PD2.0、USB??PD3.0、USB PD3.0(PPS)。由此可見(jiàn),不是所有的USB PD都支持PPS。但是USB PD3.0向下兼容2.0。 早期發(fā)布的部分筆記本,那個(gè)時(shí)候PPS還沒(méi)見(jiàn)蹤影,如USB PD協(xié)議芯片ADC精度不夠或者系統(tǒng)不具備在線升級(jí)能力,USB PD協(xié)議芯片會(huì)按照最初的設(shè)計(jì)規(guī)范工作。 三、兼容需要多方努力 USB-IF每年都會(huì)在全球舉辦workshop,這個(gè)素有業(yè)內(nèi)武林大會(huì)之稱,充電頭網(wǎng)有幸參加了今年11月在臺(tái)北舉辦的workshop,這也是在亞洲舉辦的唯一一場(chǎng)。
USB-IF workshop
USB-IF舉辦workshop的最大目的,就是讓全世界的芯片商、設(shè)備商相聚一起解決彼此兼容性問(wèn)題,通過(guò)相互測(cè)試后,現(xiàn)場(chǎng)頒發(fā)USB-IF認(rèn)證報(bào)告,目前最新的是USB PD 3.0(PPS)。
具備PPS協(xié)議的QC4+充電器
通過(guò)充電頭網(wǎng)的觀察,這次PPS充電器不兼容部分筆記本,不是個(gè)例;接下來(lái)具備PPS的充電器在給筆電充電時(shí)還會(huì)繼續(xù)遇到兼容問(wèn)題,并且概率還會(huì)提升。這個(gè)屬于歷史遺留問(wèn)題,因?yàn)镻PS出來(lái)比較晚;Apple等品牌早期出貨的產(chǎn)品,USB-IF還沒(méi)有定義PPS。 不兼容的原因是部分筆記本電腦采用協(xié)議芯片所致。早期設(shè)計(jì)筆記本的時(shí)候USB PD2.0規(guī)范里面沒(méi)有說(shuō)到如何去兼容PPS,這個(gè)廠商可以自由發(fā)揮的空間就比較大。 經(jīng)過(guò)ChargerLAB UW001協(xié)議分析顯示,該類Host擁有一個(gè)特點(diǎn)就是主機(jī)無(wú)法解析正確的USB PD3.0, 一旦帶有PPS功能的充電器就會(huì)拒充。
某款QC4+充電器對(duì)MacBook充電
再進(jìn)一步說(shuō),USB PD是協(xié)商充電,主機(jī)端的協(xié)議芯片并未選擇Fixed PDO,就是常說(shuō)的5、9、15、20V固定電壓, 而是直接判斷PPS為非標(biāo)準(zhǔn)充電器,采用reset充電器,從而拒絕充電保護(hù)自身。如筆記本更換協(xié)議握手檢測(cè)流程,先選擇Fixed PDO,跳過(guò)PPS,這樣充電兼容問(wèn)題就會(huì)解決。此外,充電器關(guān)閉PPS,也可以解決充電兼容問(wèn)題,這個(gè)需要升級(jí)協(xié)議芯片固件,小白用戶無(wú)法操作。 筆記本電腦品牌都是大佬,這些產(chǎn)品在出貨的時(shí)候都會(huì)搭配原裝USB PD充電器銷售;并且保修卡說(shuō)明書上通常友情提示推薦原廠認(rèn)證的電源適配器,采用第三方出現(xiàn)的問(wèn)題概不負(fù)責(zé)。 四、PPS充電器為何遇到筆電兼容問(wèn)題 目前USB PD協(xié)議都在升級(jí)到USB PD3.0,在USB PD3.0的協(xié)議里面,對(duì)充電頭的Power Rule 和 PPS的都有全新的定義。 USB PD3.0 分為兩種: USB PD3.0 不帶PPS (純USB PD2.0協(xié)議升級(jí)版,版本號(hào)為REV 3.0); USB PD3.0 帶PPS。
PD2.0/3.0互通要求。?
 
凡是有一方是USB PD2.0的,這個(gè)USB-C的連接中(SRC/SNK/EMARK)都會(huì)降為USB PD2.0;除非USB-C的連接設(shè)備全部都為USB PD3.0,PD協(xié)議才會(huì)統(tǒng)一采用USB PD3.0。 USB PD3.0充電頭 (USB PD3.0 帶PPS) 給MacBook 2016筆記本充電的情況實(shí)測(cè):錘子18W充電器 (支持PPS的充電器)。
為什么會(huì)出現(xiàn)60W呢?而且反復(fù)充電/斷電,18W充電器最大功率不就是18W 嘛。
用ChargerLAB UW001看看報(bào)文交互過(guò)程:
PPS充電器發(fā)出了5/9/12V的固定電壓通告和5V/9V檔的PPS通告。
 
USB PD報(bào)文交互過(guò)程診斷
 
USB PD報(bào)文交互過(guò)程診斷
而且看起來(lái)蘋果MacBook申請(qǐng)了第5檔,9V檔PPS (3.3~11V),但這樣也顯然不對(duì),電腦只要了0.88V,不可能嘛。
真正的情況是:
USB PD報(bào)文交互過(guò)程診斷
USB PD報(bào)文交互過(guò)程診斷
蘋果MacBook把SRC_CAP 中PPS報(bào)文解析成 固定電壓檔 (38.8V/2.96A),同時(shí)按照USB PD2.0的Request來(lái)請(qǐng)求38.8V 電壓的1.5A, 這樣就出現(xiàn)了MacBook顯示為60W充電了。 充電器和受電設(shè)備MacBook的理解不一致,后續(xù)的電壓檢測(cè)之類的保障就都不對(duì)了,所以就會(huì)一直出現(xiàn)Hard Reset復(fù)位的故障了。 說(shuō)到底,充電器是個(gè)被動(dòng)的設(shè)備,關(guān)鍵問(wèn)題還是蘋果MacBook不能正確識(shí)別PPS報(bào)文的原因了。 據(jù)業(yè)內(nèi)工程師向充電頭網(wǎng)介紹,Apple在USB PD2.0就考慮了PPS,但是并未處理PPS導(dǎo)致了這一問(wèn)題。 在實(shí)際的互聯(lián)中,我們也發(fā)現(xiàn)Dell XPS筆記本也有類似問(wèn)題,但XPS的問(wèn)題更進(jìn)一步,只要充電器發(fā)出了PPS的報(bào)文,筆記本本那邊就反復(fù)發(fā)Hard Reset出來(lái),復(fù)位充電器,徹底不請(qǐng)求電壓。 五、解決途徑 說(shuō)到這,筆記本電腦是貴重物品,充電器不能給筆記本充電;大家第一反應(yīng)不是筆記本問(wèn)題,而是充電器壞了。其實(shí)充電器并沒(méi)有壞,而是筆記本的USB PD握手協(xié)議跟充電器不匹配,造成了無(wú)法充電。 筆記本電腦廠商都是巨頭,他們?cè)诒P蘅ā⒄f(shuō)明書中提示消費(fèi)者使用原裝配件以獲得最佳性能,但消費(fèi)者對(duì)第三方配件是有需求的。怎么辦呢? 1、第三方充電器不采用USB PD3.0,改用純USB PD2.0的協(xié)議做交互; 2、充電器上加系統(tǒng)判斷策略,當(dāng)充電器發(fā)現(xiàn)有這類現(xiàn)象,被動(dòng)復(fù)位后,改發(fā)USB PD2.0協(xié)議來(lái)兼容支持此類設(shè)備。 這樣可以在對(duì)QC4.0/PPS手機(jī)互聯(lián)的場(chǎng)合下,PPS也能繼續(xù)用起來(lái)。   充電頭網(wǎng)精選專題: