简单电路诱骗QC2.0协议的12V电压

原创 硬件之路学习笔记 2024-05-21 23:10

-----本文简介-----

主要内容包括:

  • 诱骗QC协议的12V电压


    领资料:点下方↓名片关注回复:粉丝群


----- 正文 -----

先赞↓后看,养成习惯!

一、简介   
        最近个人制作的小玩意有个地方需要12V电压,手里正好有闲置的小米充电器,查了是支持QC2.0协议的,因此想要诱骗出12V电压使用,当然想最好电路越简单成本越低越好,那么用单片机或者什么诱骗芯片就合适了,尝试用RC加晶体管来试一试。
二、QC2.0协议简单介绍      
    1. 协议概念
        QC2.0是指Quick Charge 2.0,是高通发布的快充技术协议2.0版本,支持QC2.0的充电器或者充电宝可以输出5V、9V、12V、20V四种电压,在设备端最常见的是5V、9V和12V。 
        充电器与受电设备之间以Micro-USB或者Type-C接口连接,QC2.0协议识别过程需要4根线,分别是电源线VBUS以及GND、数据线D+与D-。

    2. 协议识别过程  
        ① 插上适配器后,VBUS默认输出5V,D+与D-默认短接
        ② 受电设备尝试在D+上加0.325V(实际上不需要这么精确,0.6V也可以)电压,持续1.25s以上,此时D+与D-均为0.325V
        ③ 充电器检测到D+与D-的0.325V持续1.25s以上,断开D+与D-的连接,D电压-下降到0V
        ④ 受电设备检测到D-电压变为0V,并且维持了1ms以上,此时认为充电器支持QC2.0协议,因此通过给D+与D-不同的电压开始配置充电器电压输出,如下图。    


三、诱骗12V    
    1. 诱骗原理
        为了诱骗12V,如下图的时序,事实上我们只需要在上电时D+就有0.6V,然后延迟1.25+0.001s后再给D-加0.6V电压即可诱骗出12V的电压。     

    2. 电路设计重点   
        ① 产生0.6V基准电压
        ② 先给D+,然后延时1.26s给D-    
    3. 产生0.6V电压 
        简单粗暴直接利用二极管的正向导通压降产生,由于不是精确地0.6V,因此用二极管+限流电阻很容易产生0.6V电压,如下图,Ra用来调整电流以此调整二极管导通压降,Rb用来分压,防止后续VCC诱骗变为12V甚至20V后超出二极管耐压。

    4. 延时电路
        延时电路采用RC加NMOS管开关来实现,MOS管导通后将0.6V通过PNP三极管导给D-,R4是与R3构成分压,防止VCC变为12V甚至20V后超过PNP三极管的VBE耐压。如下图:

        Rc选择1MΩ,R1选择1MΩ,C1选择10uF,假设NMOS管导通门限电压1V,理论计算的延时导通时间为2.2s,足够满足要求


    5. 仿真结果

        红色是PNP三极管的基极电压,绿色是PNP三极管集电极输出电压0.6V。

    6. 实测波形

        实测波形如下,黄色VBUS电压最后由5V变为12V。

        蓝色是D-电压,起初一段由于D+与D+由充电器端短接,所以D-也有0.6V,持续1.25s后断开D+与D-连接,D-掉到0V,很快RC延时到了(RC延时是上电就开始了,总共大约是1.5s),D-也被加上了0.6V电压,此时VBUS由5V变为12V。


四、电路存在的问题

        

    1. 电容耐压
           RC中的电容耐压很重要,诱骗出12V电压后,电容耐压就要至少选择25V耐压的了。如果想要低成本,可以在NMOS的栅极并联一个对地电阻与R1分压,但是要注意,分压过小可能会导致NMOS无法导通。另外由于分压后给电容充电的电压降低了,因此还有个好处是可以使用更低的电容容量。

    2. 电容容量
        采用了10uF的电容,此容值下的电容还要保证耐压,因此其温度系数不会很好,要计算出最低的等效容量来保证大于1.25s的延时。
参考:陶瓷电容的温度特性
    3. MLCC电容的直流偏压特性
        MLCC电容的直流偏压特性会导致等效容量降低,要注意这一点。
参考:陶瓷电容的直流偏压特性
    4. 0.6V实测波形的波动
         0.6V有一个先上后掉下来再上的过程,可能与三极管的状态有关,还没有仔细分析,目前看来倒是不影响诱骗12V。起初采用的是PMOS,实测也可以诱骗成功。但是由于很难保证PMOS的开启门限电压低于0.6V,因此用PMSO是有风险的。

    5. 诱骗9V
        如果是诱骗9V,其实也类似,但是3.3V电压如何产生?采用5个二极管串联?或者用TL431产生?不知道哪个方案便宜且靠谱。如果是3.3V,那么最后的NPN三极管就可以用PMOS代替了,可能就没有波动了
  四、其他方案
        目前这个是我个人搞出来的方案,可能存在问题,而且采用了6个电阻、1个二极管、2个晶体管,不够简单,不知道大家有没有更好的方案?可以评论区简单介绍一下!     

欢迎评论区讨论,别忘了点赞!!!

关注个人公众号:硬件之路学习笔记 阅读更多文章

文章推荐:
        一、 电源相关内容汇总
        二、 保护器件内容汇总
        三、 电路知识汇总
        四、 电容相关
        五、 资料汇总
        六、 晶体管相关内容

公众号推送机制更改,设为星标点击在看点赞下次更新才能及时收到推送。


硬件之路学习笔记 硬件电路学习记录,学习电源、运放、电阻电容、电感、MOS管、三极管等;一起学习一起进步。
评论
  • Supernode与艾迈斯欧司朗携手,通过Belago红外LED实现精准扫地机器人避障;得益于Belago出色的红外补光功能,使扫地机器人能够大大提升其识别物体的能力,实现精准避障;Belago点阵照明器采用迷你封装,兼容标准无铅回流工艺,适用于各种3D传感平台,包括移动设备、物联网设备和机器人。全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(瑞士证券交易所股票代码:AMS)近日宣布,与国内领先的多行业三维视觉方案提供商超节点创新科技(Supernode)双方联合推出采用艾迈斯欧司朗先进Belago红
    艾迈斯欧司朗 2024-12-20 18:55 53浏览
  • ALINX 正式发布 AMD Virtex UltraScale+ 系列 FPGA PCIe 3.0 综合开发平台 AXVU13P!这款搭载 AMD 16nm 工艺 XCVU13P 芯片的高性能开发验证平台,凭借卓越的计算能力和灵活的扩展性,专为应对复杂应用场景和高带宽需求而设计,助力技术开发者加速产品创新与部署。随着 5G、人工智能和高性能计算等领域的迅猛发展,各行业对计算能力、灵活性和高速数据传输的需求持续攀升。FPGA 凭借其高度可编程性和实时并行处理能力,已成为解决行业痛点的关
    ALINX 2024-12-20 17:44 57浏览
  • 国产数字隔离器已成为现代电子产品中的关键部件,以增强的性能和可靠性取代了传统的光耦合器。这些隔离器广泛应用于医疗设备、汽车电子、工业自动化和其他需要强大信号隔离的领域。准确测试这些设备是确保其质量和性能的基本步骤。如何测试数字隔离器测试数字隔离器需要精度和正确的工具集来评估其在各种条件下的功能和性能。以下设备对于这项任务至关重要:示波器:用于可视化信号波形并测量时序特性,如传播延迟、上升时间和下降时间。允许验证输入输出信号的完整性。频谱分析仪:测量电磁干扰(EMI)和其他频域特性。有助于识别信号
    克里雅半导体科技 2024-12-20 16:35 53浏览
  • 光耦固态继电器(SSR)作为现代电子控制系统中不可或缺的关键组件,正逐步取代传统机械继电器。通过利用光耦合技术,SSR不仅能够提供更高的可靠性,还能适应更加复杂和严苛的应用环境。在本文中,我们将深入探讨光耦固态继电器的工作原理、优势、挑战以及未来发展趋势。光耦固态继电器:如何工作并打破传统继电器的局限?光耦固态继电器通过光电隔离技术,实现输入信号与负载之间的电气隔离。其工作原理包括三个关键步骤:光激活:LED接收输入电流并发出与其成比例的光信号。光传输:光电传感器(如光电二极管或光电晶体管)接收
    腾恩科技-彭工 2024-12-20 16:30 40浏览
  • 百佳泰特为您整理2024年12月各大Logo的最新规格信息。——————————USB▶ 百佳泰获授权进行 USB Active Cable 认证。▶ 所有符合 USB PD 3.2 标准的产品都有资格获得USB-IF 认证——————————Bluetooth®▶ Remote UPF Testing针对所有低功耗音频(LE Audio)和网格(Mesh)规范的远程互操作性测试已开放,蓝牙会员可使用该测试,这是随时测试产品的又一绝佳途径。——————————PCI Express▶ 2025年
    百佳泰测试实验室 2024-12-20 10:33 110浏览
  • 汽车行业的变革正愈演愈烈,由交通工具到“第三生活空间”。业内逐渐凝聚共识:汽车的下半场在于智能化。而智能化的核心在于集成先进的传感器,以实现高等级的智能驾驶乃至自动驾驶,以及更个性、舒适、交互体验更优的智能座舱。毕马威中国《聚焦电动化下半场 智能座舱白皮书》数据指出,2026年中国智能座舱市场规模将达到2127亿元,5年复合增长率超过17%。2022年到2026年,智能座舱渗透率将从59%上升至82%。近日,在SENSOR CHINA与琻捷电子联合举办的“汽车传感系列交流会-智能传感专场”上,艾
    艾迈斯欧司朗 2024-12-20 19:45 59浏览
  • //```c #include "..\..\comm\AI8051U.h"  // 包含头文件,定义了硬件寄存器和常量 #include "stdio.h"              // 标准输入输出库 #include "intrins.h"         &n
    丙丁先生 2024-12-20 10:18 84浏览
  • 耳机虽看似一个简单的设备,但不仅只是听音乐功能,它已经成为日常生活和专业领域中不可或缺的一部分。从个人娱乐到专业录音,再到公共和私人通讯,耳机的使用无处不在。使用高质量的耳机不仅可以提供优良的声音体验,还能在长时间使用中保护使用者听力健康。耳机产品的质量,除了验证产品是否符合法规标准,也能透过全面性的测试和认证过程,确保耳机在各方面:从音质到耐用性,再到用户舒适度,都能达到或超越行业标准。这不仅保护了消费者的投资,也提升了该公司在整个行业的产品质量和信誉!客户面临到的各种困难一家耳机制造商想要透
    百佳泰测试实验室 2024-12-20 10:37 145浏览
  • 光耦合器,也称为光隔离器,是用于电气隔离和信号传输的多功能组件。其应用之一是测量电路中的电压。本文介绍了如何利用光耦合器进行电压测量,阐明了其操作和实际用途。使用光耦合器进行电压测量的工作原理使用光耦合器进行电压测量依赖于其在通过光传输信号的同时隔离输入和输出电路的能力。该过程包括:连接到电压源光耦合器连接在电压源上。输入电压施加到光耦合器的LED,LED发出的光与施加的电压成比例。光电二极管响应LED发出的光由输出侧的光电二极管或光电晶体管检测。随着LED亮度的变化,光电二极管的电阻相应减小,
    腾恩科技-彭工 2024-12-20 16:31 52浏览
  • 随着工业自动化和智能化的发展,电机控制系统正向更高精度、更快响应和更高稳定性的方向发展。高速光耦作为一种电气隔离与信号传输的核心器件,在现代电机控制中扮演着至关重要的角色。本文将详细介绍高速光耦在电机控制中的应用优势及其在实际工控系统中的重要性。高速光耦的基本原理及优势高速光耦是一种光电耦合器件,通过光信号传递电信号,实现输入输出端的电气隔离。这种隔离可以有效保护电路免受高压、电流浪涌等干扰。相比传统的光耦,高速光耦具备更快的响应速度,通常可以达到几百纳秒到几微秒级别的传输延迟。电气隔离:高速光
    晶台光耦 2024-12-20 10:18 135浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦