通用串行总线 (USB) 是世界上常用的计算机接口。它初是作为个人计算机的扩展总线，但由于其灵活性、性能和热插拔功能而迅速普及。大多数需要 PC 连接来进行文件传输的便携式电子设备都使用它。这些设备包括 MP3 播放器、、和平板电脑。由于标准USB总线下游端口可以提供至少500mA的电流，因此使用它为这些设备充电非常方便。本文档介绍了如何增加此电流限制，以及如何使用带有 RapidChargeTM 的 SMSC USB2534 集线器控制器来实施系统解决方案，以对便携式设备进行高效充电。
    USB充电
    如果所需电流 < 500 mA (USB 2.0) 或 < 900 mA (USB 3.0)，任何标准 USB 端口都可以为设备充电。如果所需的电流超过这些限制，则充电设备和充电端口都必须遵循协议才能对电池进行充电。下游电池充电端口负责向充电设备提供正确的握手信号，以指示它已连接到充电端口并且可以消耗高于标准 USB 限制的电流。正确的信号传输因便携式设备而异。一些便携式设备遵循 USB-IF BC1.2 协议，但也有一些设备使用专有握手协议（此处称为传统电池充电模式）。
    传统电池充电
    传统设备支持某种形式的电池充电检测，旨在与专用充电器一起使用。其中一些充电器将 D+ 与 D- 直接短接或通过串联电阻连接。
    对于充电器检测，一些传统设备通过连接上拉电阻然后感测 D- 上的电压来断言 D+ 上的电压。如果检测到正电压，设备可以假设它已插入专用充电器而不是标准 USB 端口。其他设备拉低一根数据线，同时拉起另一条数据线。一旦设备通过 D- 上存在电压检测到充电器，它就可以开始通过 VBUS 连接以超出 USB 规范的电流水平充电。
    其他传统设备依靠充电器在 D+ 和 D- 数据线上驱动固定电压 (> 1 V)，这些设备称为 SE1 充电器。如果充电设备检测到这些电压，设备就会认为它已插入专用充电器并开始充电。标准 USB 下游端口不会在 D+、D- 线上提供这些固定电压。
    USB-IF BC1.2 规范
    USB-IF 电池充电规范（第 1.1 节“参考资料”）定义了电流限制和协议，允许便携式设备从 USB 主机端口、集线器下游端口和 USB 端口专用充电器汲取电流超过 500 mA (USB 2.0端口）或 900 mA（USB 3.0 端口）。
    充电器检测
    便携式设备（PD）负责充电器检测，图1显示了所需的充电器检测硬件。

 

    图 1 充电器检测硬件
    共有以下五个功能块：
    VBUS 检测 – 便携式设备 (PD) 包括会话有效比较器，在启动充电器检测之前，VBUS 必须高于 VOTG_SESS_VLD 阈值。
    数据接触检测 (DCD) – 这是一个可选块，用于确认数据线在连接过程中是否发生接触。D+上的IDP_SRC和D-上的下拉电阻RDM_DWN被打开。如果 D+ 线变低，则表示数据线已连接到充电端口或标准端口，并且逻辑将继续启动主要检测。需要超时电路来确保主检测在连接后启动 TDCD_TIMEOUT，以防未检测到接触或 DCD 块不存在。