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2024年 9月 18日上午7:32 • 激活谷笔记

10年之前的手机充电器，是啥样的？

它可没有现在的快充功能，手机充一会儿就能充满电。原来的手机充电器，功能比较简单，在电路上，就是一个AC-DC电源，将220V交流电，转换5V输出的功能。

5V通过USB接口，就可以直接连接到手机，给手机充电了。根据USB2.0协议，这样的充电电路，它有一个致命的缺陷，就是它的充电电流最大只能输出500mA。

早期的手机充电器

这显然对于想要快速充电的用户来说，500mA的充电电流实在有点小。于是在USB2.0协议的基础上，诞生了BC1.2充电协议。

什么是BC1.2充电协议？

工程师应该知道，USB充电接口，它是有4根线的，其中两根是VCC（5V）与GND，属于电源；另外两根是D+与D-，属于USB的通信线。

USB引脚接口图

早期的手机充电器，它对手机充电就是靠USB的电源两根线5V与GND。BC1.2充电协议，就是在原来的5V与GND充电基础上，增加了D+和D-的功能。

原来充电D+与D-两根线是悬空的，现在BC1.2充电协议，要求D+与D-是要短接的。

D+与D-短接在一起后，充电的电流就可以增大到1.5A，比原来的500mA增加了2倍。充电电流增大了，充电速度自然就快了。

所以手机充电器，就由原来的5V/500mA的规格，发展到了5V/1A与5V/1.5A的规格了。

这还远远不够，为了有更快的充电速度，很多的一些手机厂商在BC1.2充电协议的基础上，再次进行了改进优化。

比如早期的苹果手机iPhone6，它的充电器规格就已经达到了5V/2A。iPhone7手机，它的充电器规格更是达到了5V/2.4A。

5V/2.4A充电器

这是怎么做到的呢？

BC1.2充电协议，是将D+与D-短接在一起。苹果是D+的电压设置为2.7V，D-的电压设置为2V，这样就得到5V/2A规格的充电器了。

5V/2.4A规格的充电器，与5V/2A规格的充电器是类似的，它是将D+的电压设置为2.7V，D-的电压也设置为2.7V。

同时为了区分市面上5V/1A规格的充电器，苹果也将D+的电压设置为2V，D-的电压设置为2.7V。

苹果改进了BC1.2充电协议，三星同样也改进了BC1.2充电协议。

在三星的5V/2A规格充电器上，它的D+电压是设置为了1.2V，D-的电压也是设置为了1.2V。

后面的小米、华为、OPPO、VIVO与魅族中兴，他们也是做了类似的改进。

于是市场上就出现了各种不同品牌规格的充电器，比如5V/1A，5V/1.5A，5V/2A，5V/2.4A。

有没有一种可能，能把这些不同功能的充电器，集成在一个充电器上，它能自动识别到手机的充电需求，自动地分配合理的充电电流。

自动识别充电芯片MST2513，就是在这样的情况下给开发出来的。

MST2513充电特性

从MST2513充电特性，我们可以看到，它能自动识别到4组充电协议的模式。

第1组是原始的BC1.2充电协议，也就是D+与D-是短接在一起的，充电电流最大为5V/1.5A。

第2组是三星的改进型充电协议，也就是把D+与D-的电压，都设置为1.2V的，充电电流为5V/2A。

还有2组苹果的改进型充电协议，1组是把D+的电压设置为2V，D-的电压设置为2.7V，充电电流为5V/1A。

另外1组是把D+的电压设置为2.7V，D-的电压设置为2V，充电电流为5V/2A。

既然MST2513芯片能自动识别到4组的充电协议，那工程师该如何去开发设计它的具体电路呢？

MST2513充电应用电路

工程师只需要设计一个普通的AC-DC电源电路，把交流电220V转换成5V输出，然后接上MST2513芯片，连接到USB的充电接口，就可以实现自动识别的充电功能了。

MST2513芯片，它能同时支持2路的USB充电功能，像工程师开发一个带USB充电功能的排插，就比较适合。

但也有一个小小的遗憾，并不是十分完美。MST2513芯片，它是不支持类似于把D+和D-都设置为2.7V的充电协议。

这就是早期的快充方案。

到了后来，充电器的快充技术，得到了进一步的优化提高。但总体的设计思路，基本可以分为两类

一类是低压快充，一类是高压快充。

像高通推出QC2.0、 QC3.0与QC4.0快充技术，还有OPPO推出的“充电5分钟，通话2小时”的闪充技术，和现在主流的PD快充等等。

现在的PD快充，最高的充电速度，已经达到100W了，这对于手机、ipad，甚至是电脑，都已经足够了。

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