前（qián）言
說起 USB-PD 協議，全（quán）名 USB Power Delivery ，可能對於很（hěn）多人來說還很陌生，但是目前越來越（yuè）多的手機已經開始支持這（zhè）一協議並（bìng）用來做為設備快速充電的功能。
稍有了解的人可能認為， USB-PD 協議的充電器輸出是以 Type-C 輸出的，這與我們常（cháng）見的 USB-A 接（jiē）口輸出不同，但是這並不能單純作為判（pàn）別是否為支持 USB-PD 協議的充電器，有 Type-C 輸出的，不一定是支持（chí） USB-PD 協議充電器；支持 USB-PD 協議的充電（diàn）器，一定是 Type-C 輸出的。
PD充電器硬件（jiàn）結構
典型的手機充電器的硬件結構（以基（jī）於Dialog方案（àn）的高通（tōng）QC2.0快充協議為例）如圖1所示。iW626作為QC2.0協（xié）議控（kòng）製器，經由USB口的D+/D-信號和手機側AP進行供電協商，然後通過光耦控（kòng）製原邊的AC/DC控製器iW1780完成輸出電壓的調整（zhěng）。
基於PD協議的充電器電路可以維持（chí）AC/DC部分不變（biàn），隻是（shì）將QC協議控製器替換為PD控製器，比如Cypress半導體的CCG2（type-cControllerGeneraTIon2）。CCG2是最早（zǎo）通過USB-IF認證的PD控製器之一，內（nèi）部包含ARM®Cortex®-M0處理器和完備的PD協議收發器，可以滿足充電器，主機，附件，EMAC線纜等各種支持type-c口（kǒu）的應用，在蘋果，聯想，HP，Dell，小米（mǐ），樂視等一（yī）線品（pǐn）牌客戶都有眾多的（de）量產案例。
采用CCG2PD控（kòng）製器和DialogAC/DC控製（zhì）器的充（chōng）電器電路簡圖如圖2所（suǒ）示，CCG2通過Type-C口的CC信號和手機AP進行PD協（xié）議（yì）溝通，然後通過PWM控製光耦將電（diàn）壓和電流需求反饋到AC/DC進行輸出調節。CCG2會通過采樣VBUS來保證PD協議狀態機的可靠運轉，並且根據PD狀態通（tōng）過MOSFET控（kòng）製VBUS的通斷。另外CCG2也可（kě）以通過D+/D-支持QC3.0協議，在同（tóng）一個Type-C口上實現PD和QC的共存（實際工作時兩者不能同時起用，用戶可以定義優（yōu）先級和使能策略）。PD快充除了可以進行調壓充電，還可（kě）以進行電流調節，實現電流精調或者大電流（liú）充（chōng）電甚至直充。CCG2可以使用內部ADC進（jìn）行電壓電流采樣（yàng），進行閉環控（kòng）製和OVP/OCP/UVP保護。CCG2的保護機製是軟件控製的，因此實時性不夠，可以充（chōng）當AC/DC控（kòng）製器保護的輔助或者（zhě）冗（rǒng）餘。Cypress的第（dì）三代（dài）PD控製器CCG3在精簡BOM的同時，集成了內部硬件的OCP/OVP等保護機製，提（tí）高了ADC精度，提（tí）供了最優的大（dà）電（diàn）流直充方案，已經在多個手機客戶開始了評估設計。
PD充電協議是什麽
PD充電協議是USB-IF組織公布的功率傳輸協議，它可以使（shǐ）目前默認最大功率5V/2A的type-c接口提高到100W，同時（shí）穀歌宣布androids7.0以上（shàng）的手機搭載的快充協議必須支持PD協議，意在統一快充市場。
PD協（xié）議快充什麽意（yì）思
USB-PowerDelivery（USBPD）是目前主流的快充協議之一。是由USB-IF組織製定的一種快速充（chōng）電規範。。USBPD透過USB電纜和（hé）連接器增加電力輸送，擴展（zhǎn）USB應用中的電纜總線供電能力。該規範可實現更高的（de）電壓和電流，輸送的功率最高可達100瓦，並可以自由的改變電力的輸送方向。
USBPD和Type-C的關（guān）係。經常會有人把USBPD和Type-C放（fàng）在一起（qǐ）談，甚至就把Type-C充電器叫做PD充電器（qì）。USBPD和Type-C其實是兩（liǎng）碼事，USBPD是一種快速充電協議，而Type-C則是（shì）一種新的接口規範。Type-C接（jiē）口默認最大支持5V/3A，但在實現了USBPD協議以後，能夠使輸出功率最大支持到前文提到的100W。所以現在許多實用Type-C接口的設備都會支持USBPD協議。
USBPD的發展前景。USBPD現在（zài）已經發展到了USBPD3.0版本。在穀歌的推動下目USBPD已（yǐ）經收（shōu）編了高（gāo）通的QC快充（chōng）協議，並獲得了中（zhōng）國工信部的支持。有望（wàng）在不久統一目前混亂的快充市場。
PD快充協議優勢
PD是PowerDelivery，關（guān）注的是兩個或者多個設備，甚至是一個基於USB接口的智能電網的電能傳輸過程，電能傳輸可以是雙方向的，甚至是組網（wǎng）的，可以具備係統級供電策略。而QC是QuickCharge僅僅關注的是快速（sù）充電問題，電能傳輸是單（dān）方向的，不具備電（diàn）能組網能（néng）力，不支持除了供電（diàn）以外的其他功能。
USBPD的通信是將協議層的消息調製成24MHZ的FSK信號並耦合（hé）到VBUS上或者從VBUS上獲得FSK信號來實現手機（jī）和充電器通信的過程。
如圖所示，在USB PD通信中，是將24MHz的FSK通過cAC-Coupling耦合電容耦合到VBUS上的直（zhí）流電平上的，而為了使24MHz的FSK不對（duì）PowerSupply或者USBHost的VBUS直流電壓產生影響，在回路中（zhōng）同時添加了zIsolation電感組（zǔ）成（chéng）的低通濾波器過濾掉FSK信號。
US BPD的原理，以手（shǒu）機（jī）和充電器都支持USBPD為例講解如（rú）下：
1）USBOTG的（de）PHY監控VBUS電壓，如果有VBUS的5V電壓（yā）存在並且檢測（cè）到OTGID腳是1K下拉電阻（不是OTGHost模式，OTGHost模式的ID電阻是小（xiǎo）於1K的），就說（shuō）明該電纜是支持USBPD的（de）；
2）USBOTG做正常BCSV1.2規範的充電器探測（cè）並且啟動USBPD設備策略管理器，策略管理器監控VBUS的直流電平上是否耦合了FSK信（xìn）號，並且解碼消息得（dé）出（chū）是CapabilitiesSource消息，就根據USBPD規範（fàn）解析該消息得出USBPD充電器所支持的（de）所有電壓和電流列表對；
3）手機根據用戶的配置從CapabilitiesSource消息中選擇一個電壓和電流對（duì），並將電壓和電流對加在Request消息的payload上，然後策（cè）略管理器將FSK信號耦合（hé）到VBUS直流（liú）電平上；
4）充（chōng）電器解（jiě）碼FSK信號並發出Accept消息給手機，同時調整PowerSupply的直流電壓和電流輸出；
5）手機收到Accept消息，調整ChargerIC的充電電壓和電流；
6）手機在充電過程中可以動態發送（sòng）Request消息（xī）來請求充電（diàn）器改變輸出電壓和電流，從而實現快速充電的過程（chéng）。
