深入浅出 – TypeC PD3.0电源大改造
改造背景
随着TypeC供电接口的出现,主流笔记本厂商都开始使用TypeC PD为笔记本供电。在普通用户家庭,随着老笔记本的更新换代,传统的笔记本电源由于接口并不兼容,普遍无用武之地。这些传统接口的笔记本电源,虽然质量稳定可靠,留着没有用处,直接丢弃确又浪费。
我从家里找到两款闲置的笔记本电源,型号和指标如下,可以看到输出电流都是19.5V 4.62A,功率高达90W。
除了众多设备使用TypeC接口进行供电外,大部分手机,比如苹果、华为、三星、小米、OPPO、VIVO等都有自己的快速充电协议,我希望这些闲置的笔记本电源也能为他们快充。各个手机厂商的私有协议列表:
厂家 | 协议 |
---|---|
苹果 | 2.4A |
华为 | FCP |
华为 | SCP |
三星 | AFC |
小米/VIVO等 | QC2/3 |
OPPO | VOOC |
为此,设立本次的改造目标:利用闲置笔记本电源,为大部分手机和TypeC接口的笔记本供电。
改造实施
首先,DELL的笔记本电源输出口为7.4mm,HP的笔记本电源输出口为4.5mm,我需要把他们转换为统一的常见的5.5mm接口。在某宝上,可以方便的找到这些转接头。下图分别是HP笔记本电源的4.5x3.0mm转5.5x2.1mm;以及DELL笔记本电源的7.4mm转5.5mm转接头。
不同的手机、笔记本需要的电压或者电流并不一样,比如有的5V充电,有的9V充电,有的12V充电等待。为了能将笔记本输出的19.5V 4.62A转换为各种手机、笔记本需要的电压,我需要一个DC/DC来完成这个工作。
另外,使用快充的手机或者笔记本对电压的选择,需要有个通信过程,无论是TypeC PD协议还是使用各家的私有协议。为此,我需要一个强大的协议解析芯片,其能最大化的兼容各种协议。这样,才能使得我的改造项目实用性更广。
为此,我找到了速芯微的FS8623开发板。这个开发板有两路输出,分别是USB-A和TYPE-C口,其中USB-A口可以充手机,TYPE-C口可以充手机或者笔记本。
测试
将HP笔记本电源,插入插座,将电源转接口连接好后插入开发板的母座。使用协议测试表头,可以看到每个口支持的协议种类和能力。
其中USB-A口的协议如下,可以看到,常见的手机协议都能支持。
其TYPE-C口支持高达20V的输出。
我找到一些手机,进行测试:
USB-A和TYPE-C口分别给MATE20 PRO充电,可以看到分别使用超级快充SCP和PD3.0进行充电。
USB-A和TYPE-C口分别给三星S9充电,手机显示加速充电,可以看到分别使用三星AFC快充和PD3.0进行充电。
另外,我惊奇的发现,还可以给OPPO R17进行快充。
速芯微的FS8623开发板有两个LED,一个是红色的一个是绿色的,研究发现,只要上电红色的LED就会点亮,而如果进入快充协议握手(无论是否5V输出),那么绿色的就会点亮。
测试给DELL笔记本充电,可以看到笔记本请求20V的电压。
结论
可以看到,改造后的系统可以支持所有的主流手机进行快充,并且可以为笔记本进行快充。
厂家 | 协议 | 支持情况 |
---|---|---|
苹果 | 2.4A | √ |
华为 | FCP | √ |
华为 | SCP | √ |
三星 | AFC | √ |
小米/VIVO等 | QC2/3 | √ |
OPPO | VOOC | √ |
DELL/小米 等 | PD3.0 | √ |