Hat sich der USB 2.0 BC „Lade-Downstream-Port“ nie durchgesetzt? Hat es jemals ein großer Computerhersteller implementiert?

Ich untersuche die relevanten USB-Standards, die es einem USB 2.0-Gerät ermöglichen, einen erhöhten Strom von Computern zu erhalten.

Bisher verstehe ich, dass das ursprüngliche USB 2.0-Protokoll es einem Gerät ermöglicht, während der Geräteaufzählung 100 mA zu ziehen, wenn der USB-Anschluss nicht angehalten ist. Nachdem die Aufzählung abgeschlossen ist, kann das Gerät entweder ein Low-Power-Gerät sein und 100 mA (1 Einheit) ziehen oder ein High-Power-Gerät sein und 500 mA (5 Einheiten) vom Host ziehen. Bald darauf begannen Hersteller, USB als Ladeanschluss zu nutzen, und die USB-Batterieladespezifikation (USB BC) wurde eingeführt, um dieser Anforderung gerecht zu werden.

In jüngerer Zeit wurde das USB-Power-Delivery-Protokoll spezifiziert und es ist im Prinzip möglich, es mit USB 2.0 zu verwenden, aber es ist nur eine Neuentwicklung und wird nicht allgemein unterstützt.

USB BC standardisierte drei Arten von Ports auf einem USB-Host oder -Hub.

  1. Standard-Downstream-Port (SDP) – Diese Klasse ist im Grunde derselbe USB 2.0-Port wie ursprünglich angegeben.

  2. Dedicated Charging Port (DCP) – Diese Klasse wird durch einen Kurzschluss zwischen D+ und D- identifiziert. Bei Erkennung kann ein Gerät bis zu 1,5 A von diesem Port ziehen. Es ist hauptsächlich für die Verwendung mit Ladegeräten konzipiert und kann ohne digitale Elektronik implementiert werden. Es wird immer noch häufig von einem generischen USB-Ladegerät unterstützt.

  3. Charging Downstream Port (CDP) – Diese Klasse ist eine Erweiterung des standardmäßigen USB 2.0-Ports, wodurch ein Gerät bis zu 1,5 A Strom erhalten kann. Beim Anschließen wird ein CDP erkannt, indem ein Hardware-Handshake auf den Leitungen D+ und D- durchgeführt wird: Wenn an D+ eines Host- oder Hub-Geräts eine Spannung zwischen 0,4 V und 0,8 V gemessen wird, sollte D- mit 0,5 V bis 0,7 V antworten Nach dem Handshake folgen die Geräteaufzählung und die digitale Kommunikation.

Meiner Erfahrung nach ist der USB 2.0-Anschluss jedes Computers ein SDP, und Stromknappheit ist auch heute noch ein Problem. Das Aufladen ist extrem langsam, optische Laufwerke und Festplatten fallen ständig aus. Manchmal ist es möglich, einen höheren Strom zu erhalten, aber nur, weil das Gerät schummelt, indem es sich selbst als Hub mit eigener Stromversorgung deklariert, oder weil die USB-Stromversorgung des Computers nicht zu restriktiv ist und mehr Strom ziehen kann, in diesem Fall ist es in Betrieb Außerhalb der Spezifikation und erfolgreicher Betrieb ist Glückssache.

Der Lade-Downstream-Port ist sicherlich ein interessanter Port, der vom USB-BC-Standard spezifiziert wird, und er sollte das Problem des Strommangels an Computer-USB-Ports lösen. Aber ich habe noch nie ein USB BC CDP auf einem Computer gesehen - es ist für USB-Peripheriegeräte nicht nützlich, wenn es nicht von Computern unterstützt wird.

Das ist die Frage: Hat sich der USB 2.0 BC „Lade-Downstream-Port“ nie durchgesetzt? Hat es jemals ein großer Computerhersteller implementiert? Wenn ja, welche? Wenn nein, gibt es Anwendungen, die jemals ein CDP implementiert haben? Wofür?

Mit USB 3+ scheint das kein Problem zu sein. Viele der neueren Computer, die ich gekauft habe, enthalten spezielle Firmware zum Aufladen von Geräten (für mein MSI-Board heißt dies "Super Charger"). USB-C ermöglicht es Geräten, viel mehr Strom zu ziehen als die alten Boards, indem programmierbare Spannungen/Ströme bereitgestellt werden.
@RonBeyer Ja, aber es ist erst eine neuere Entwicklung und die Situation bereitet immer noch irgendwie Kopfschmerzen für nur USB 2.0-Embedded-Boards - daran arbeite ich. Sagen wir zuerst USB-C, obwohl es einen speziellen Modus für USB 3.0-Geräte enthält, der die Leistung von 5 V / 0,9 A auf 5 V / 3 A erweitert, aber für USB 2.0 sind es immer noch 5 V / 0,5 A, und ich kann es nicht finden irgendetwas zusätzlich. Und ja, Power Delivery ist ein separates Protokoll und mit allen USB-Geräten kompatibel, einschließlich USB 2.0, das die Leistung massiv erhöht, aber die Situation ist auch nicht gut - viele Computer haben USB-C, aber ich glaube nicht, dass alle PD haben
Die Spezifikation ist 5 V/0,5 A, aber die meisten Ports an Geräten bieten heutzutage viel mehr als das. Viele der Geräte, die ich im Laufe der Jahre hatte, liefern 1A oder mehr. Die Spezifikation ist die Mindestanforderung , es gibt keinen Grund, warum Sie nicht mehr angeben können.
@RonBeyer In der Praxis besteht die Möglichkeit, mehr Leistung zu erhalten, darin, ein einfaches altes USB 2.0-Gerät an einen USB 3.0- oder einen USB-C-Anschluss anzuschließen und zu wünschen, dass es "stärker" ist? Um ehrlich zu sein, mache ich das persönlich, aber zurück zum Hintergrund, ich arbeite an einem Projekt, das ein stromhungriges (~1 A) USB 2.0-Board entwerfen muss, und es muss mit allen USB kompatibel sein Nur-2.0-Hosts. Es ist am besten, wenn ich es mit allen erforderlichen Mitteln über einen einzelnen Anschluss mit Strom versorgen kann, bevor ich auf ein externes Netzteil (oder einen zusätzlichen USB) zurückgreife. Es ist meine Motivation, USB BC CDP zu untersuchen und zu sehen, ob es jemand implementiert hat.
Wenn Sie mit der USB-2.0-Spezifikation arbeiten, müssen Sie diese Grenzen (maximal 2,5 Watt) einhalten, wenn dies alles ist, was Sie auf der Versorgungsseite garantieren können. Dies würde bedeuten, dass eine externe Versorgung erforderlich ist und ein PPTC verwendet wird, um Ihre Ziehung zu begrenzen. Wenn Sie wissen, dass Sie das fast immer überschreiten werden, benötigen Sie eine externe Versorgung (dies kann ein USB-Port sein, wie er vom Raspberry Pi verwendet wird). Wenn Sie wissen, dass das Gerät, das Sie anschließen, CDP-konform ist, dann entwerfen Sie es so, andernfalls müssen Sie den kleinsten gemeinsamen Nenner wählen.
@RonBeyer Sowohl Strom als auch Daten werden benötigt, daher besteht die Idee darin, wenn möglich die Vorteile zusätzlicher Energie zu nutzen und zurückzugreifen, wenn dies nicht möglich ist. Beispielsweise kann der Vorstand versuchen, CDP auszuhandeln, wenn es funktioniert, alles aktivieren und damit fortfahren; Wenn dies nicht der Fall ist, blinkt eine Fehler-LED und fordert eine externe Stromversorgung an. Die Frage ist, ob es sich lohnt und ob CDP überhaupt in irgendetwas verwendet wird, während die erste Antwort negativ zu sein scheint, aber ich denke, die letzte Frage ist von allgemeinem Interesse - vielleicht kann jemand mit praktischer USB BC-Erfahrung das beantworten. Ich finde online nur wenige Informationen darüber, wie CDP in der Praxis verwendet wird.
Ich habe definitiv Laptops mit CDPs in freier Wildbahn gesehen.
Ja, all diese Hochstromanschlüsse an Computern mit einem Blitz daneben sind CDPs.

Antworten (2)

Ja, sie haben normalerweise ein Blitzsymbol daneben:

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Dieses Symbol ist nicht in der USB-Spezifikation enthalten, aber es ist eine gängige Konvention:

Der USB-Ladeanschluss befindet sich auf der Vorderseite und ist an dem Blitzsymbol zu erkennen … Dieser Anschluss folgt der USB Battery Charging Specification v1.2 (USB BC 1.2) des USB-IF … Charging Downstream Port (CDP) CDP ist nicht nur ein herkömmlicher USB-Anschluss, aber er folgt auch der USB BC 1.2-Spezifikation
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Technisches Whitepaper HP Z230 USB-Ladeanschluss

Ich kenne das Blitzsymbol, aber ich wusste nicht, dass seine Bedeutung als "BC 1.2 CDP-kompatibel" standardisiert ist. Danke!
@比尔盖子 Ich würde es nicht "standardisiert" nennen, es sei denn, Sie können irgendwo einen Standard finden. Bestenfalls "Konvention".
@endolith Okay, dann bestätigt es meinen ursprünglichen Glauben ...

Texas Instruments stellt einen Chip BQ24392 her, der erkennen kann, ob der Host ein CDP, SDP oder DCP ist.

Ich denke, der Weg, Ihre Frage zu beantworten, besteht darin, den BQ24392EVM (oder ähnliches) zu besorgen und ihn an eine Reihe von Computern anzuschließen und zu sehen, wie viele von ihnen CDP unterstützen (Sie werden wissen, ob die Anzeigelampe aufleuchtet).

https://www.digikey.com/products/en?keywords=BQ24392EVM

Ich habe dieses Testboard persönlich an verschiedene Computer in meinem Haus angeschlossen. Ich habe festgestellt, dass ältere Computer tendenziell weniger Unterstützung bieten als die neueren.

Auf meinem Toshiba Qosmio X70-Laptop unterstützen ein oder zwei der Ports CDP und die anderen nicht. Ich habe auch einen Acer-Laptop und er unterstützt wieder nur einige Ports.

Normalerweise habe ich festgestellt, dass die Unterstützung auf die blauen USB 3.x-Ports beschränkt ist.

Wenn Sie ein Produkt entwickeln, das auf die von der CDP-Spezifikation bereitgestellte Strommenge angewiesen ist, müssen Sie einen Notfallplan haben, da Ihr Benutzer sehr wahrscheinlich an einen Port angeschlossen wird, der CDP nicht unterstützt.

In meinem Fall habe ich den BQ24392 verwendet, um mein Gerät über die Host-Fähigkeiten zu informieren und meinen Stromverbrauch entsprechend zu begrenzen. Aber wenn Sie wirklich den höheren Strom benötigen, können Sie dieses Wissen auch verwenden, um dem Benutzer anzuzeigen, dass er einen besseren Anschluss finden muss.

Gute Idee. Übrigens können viele „USB Power Meter“-Gadgets alle von Hot unterstützten Ladestandards aufzählen, sodass Power-User (Wortspiel nicht beabsichtigt) erfahren können, welche Schnellladestandards von ihren Anschlüssen unterstützt werden, aber diese Dinge sind im Allgemeinen sehr geneigt neuere Standards wie Qualcomm Quick Charge und USB-PD sind sich nicht sicher, ob sie auch CDP erkennen können. Müssen ihre Handbücher überprüfen. Wenn nicht, hole ich mir einen BQ24392.
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