USB-Aufladung und Datenübertragung

Ich möchte eine Platine entwerfen, um ein Smartphone (1,5 Ampere) aufzuladen und parallel Daten von einer externen Platine an ein Smartphone weiterzuleiten. Dies wird auf CDP-Spezifikationen angewendet. Ich denke, dass es am besten ist, den USB-Anschluss über den Vbus mit der entsprechenden Leistung zu versorgen, und das Smartphone nimmt die benötigte Leistung. Muss ich auch die Datenbusse nutzen oder kann ich das Telefon nur über den Vbus laden, um den Pass-Through-Modus nicht zu unterbrechen?

Antworten (3)

Eine direkte Antwort auf diese Frage lautet: „Ja, Sie müssen Datenleitungen verwenden“, wenn Sie sich zum ersten Mal mit dem Port verbinden (darf) erkennen. Da wir keine Ahnung haben, welche Signaturen Ihr Telefon erkennt, kann keine praktische Antwort gegeben werden; einige Signaturen sind nicht mit dem USB-Signalisierungsprotokoll kompatibel. Wenn vom Telefon keine erkennbare Signatur erkannt wird, benötigt es nur 500 mA , oder 900 mA, wenn beide Ports USB 3.0-fähig sind.Weitere Einzelheiten finden Sie in den Referenzen in der Antwort von Passerby .

Nebenbei bemerkt, das Konzept von "CDP" ist / war Teil der sogenannten USB-Batterieladespezifikationen, jetzt BC1.2. Diese Spezifikationen waren ein Flop, und nur wenige Hersteller haben es auf den Markt geschafft. Obwohl die Abwärtskompatibilität immer noch über USB 3.0-, 3.1- und USB Type-C-Spezifikationen verfolgt werden kann, wird es Ihnen schwer fallen, ein BC1.2-kompatibles Gerät oder einen Host zu finden, vielleicht einige DELL-Dockingstationen. Der aktuelle Mainstream ist USB Power Delivery und das grundlegende Identifikationsprotokoll Type-C, aber die meisten Ladegeräte haben eine einfache „chinesische“ Signatur mit D+ und D- kurzgeschlossen.

ZUSÄTZLICH: Wenn Sie einen SDP (Standardanschluss an einem gewöhnlichen PC) in CDP (Ladedatenanschluss) umwandeln möchten, können Sie sich die Maxim-Angebote (sowie Cypress, Microchip, Texas Instruments, NXP usw.) ansehen und hinzufügen nötige Elektronik an den Port, und stecke all dieses Zeug in einen Adapter. Ohne Interaktion der Host-Software mit neuer Ladeelektronik über einen GPIO/I2C-Kanal ist jedoch möglicherweise keine ordnungsgemäße Funktionalität erreichbar.

ZUSÄTZLICH 2: Nein, USB 3.0 Rx- und Tx-Paare sind nicht Teil einer Signatur oder BC1.2/QuickCharge/etc. Verhandlungen. Die USB 3.0 Signale sollte man in Ruhe lassen.

CDP erfordert aktives Einschalten der Datenpins. Zuerst initiieren Sie das Hochstromladen mit dem richtigen Signal an den Datenpins, dann schalten Sie die Datenpins auf den USB-Transceiver um, der die Daten verarbeitet. Sie können es nicht einfach initiieren, indem Sie die richtige Spannung und den richtigen Strom auf Vusb bereitstellen.

Siehe Maxims Erläuterung der USB-Ladestandards und ihrer Einzel-IC-Lösung zum Umschalten von CDP-Standards https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/5801

Sie gehen davon aus, dass ein USB-Host Strom über die von USB angegebene 500-mA-Grenze zieht, ohne dafür über die Datenleitungen zu verhandeln. Dies soll nicht vorkommen.

Allerdings gibt es verschiedene Schemata, die von großen Unternehmen verwendet werden und das Hochstromladen ermöglichen. Diese Schemata gehen normalerweise davon aus, dass die Datenleitungen nicht verwendet werden, und legen eine "schwach angesteuerte" Spannung auf die D+- und D--Leitungen.

In Ihrem Projekt verwenden Sie jedoch die Datenleitungen für die Kommunikation mit einem 3. Gerät. Daher sollte keine der beiden oben genannten Möglichkeiten, mehr als 500 mA vom USB-Host zu ziehen, funktionieren.

Interessant. Eine einfache 5-V-Quelle ist also keine richtige USB-Quelle.
Die Spannung an einem normalen USB-Anschluss sollte 5 Volt betragen. Die USB-Spezifikation begrenzt den Strom, den ein USB-Gerät von einem USB-Host ziehen kann, auf 500 mA. Die Leute entwerfen USB-Hosts, um mindestens diese Strommenge zu liefern. Die Leute haben ihren USB-Host möglicherweise nicht so konzipiert, dass er mehr Strom liefert. Und die Leute haben möglicherweise keinen Schutz für den USB-Host vor USB-Geräten entwickelt, die (fälschlicherweise) mehr als 500 mA ziehen (ohne vorher danach zu fragen). Wenn Sie also mehr als 500 mA ziehen, ohne danach zu fragen, können der USB-Host, das USB-Gerät oder beide beschädigt werden.
Selbst wenn ich USB 3.0 verwende, sollte ich diese Datenbusse verwenden?
Und warum gibt es dann das CDP, das sowohl das Laden als auch die Datenübertragung beinhaltet?
@tuskiomi, eine einfache 5-V-Quelle ist eine richtige USB-Quelle. Bei älteren USB-Anschlüssen (Typ A) wird der Ladestrom jedoch vom Gerät und nicht vom "richtigen Host" gesteuert. Das Gerät sucht nach der "Ladegerät-Signatur" und nimmt nur dann den maximalen Strom (in diesem Fall 1,5 A) auf, wenn es eine ordnungsgemäße Signatur auf den D + / D--Leitungen findet.