USB电池充电规范1.2版概述及适配器仿真器的重要性

模拟非常简单。D+和D-短路在一起（BC1.2规范规定两者之间的最大阻抗为200Ω），线路相对于地保持浮空。便携设备识别DCP时只需利用信号驱动D+或D-，然后在另一根线上检测相同信号。实际上，BC1.2规范的端口识别程序就是这么做的。假设便携设备在D+上设定一个电压并测量D-，然后在D-上设定一个电压并测量D+。有了这么简单的设置，就很容易设计带有USB连接器的墙上充电器。设计者只需将连接器上的两个引脚短路，然后将其添加到能够提供2A、5V电源的现有墙上充电器。真是这样吗？不尽然。

　　即使有BC1.2规范可循，有些电子设备制造商仍然为其专用充电器开发定制协议。当您将这样的设备连接至完全符合BC1.2规范的充电端口时，可能仍然会产生报错消息："Charging is not supported with this accessory."（不支持该附件充电）。尽管出现该报错消息，此类设备实际可能仍然进行充电，但充电电流极其小。幸运的是，几乎所有此类专有充电器利用5V和地之间的电阻分压器设定D+和D-线上的直流电平，从而识别本身（图2）。

　　图2. 不同制造商的专用充电端口。

　　又非常幸运的是，有一种智能、低成本方案可对这些制造商的设备以及符合BC1.2规范的设备进行最佳充电。

　　端口检测是必需的

　　USB充电器适配器仿真器

　　USB充电器适配器仿真器是一种使专用充电器表现为BC1.2 DCP或其他专有充电器的器件。充电器适配器仿真器为墙上充电器提供动态元件，无需增加分立的控制单元，即可检测所连设备的类型。许多充电器适配器仿真器可利用硬件配置，选择不同的充电器识别特性；其它仿真器具有自动检测电路，检测所连接便携设备的类型，可在制造商的特定分压器和BC1.2 DCP模式之前进行切换。

　　为了方便、有效地集成至墙上充电器，USB充电器适配器仿真器的尺寸必须很小，外部元件数量必须很少。例如，MAX14630/MAX14632充电器适配器仿真器可配置为自动检测USB BC1.2兼容设备、Apple 1.0A设备、2.1A设备或Samsung® Galaxy Tablet 2A设备。其中每种USB适配器仿真器只需一个旁路电容，采用2.90mm x 1.60mm封装。图3所示的电路是兼容Apple 1A和USB BC1.2兼容设备的单个专用充电器的快速实现。该适配器模拟器默认将电阻分压器连接至数据线，但能够按照BC1.2自动检测USB BC1.2设备并将D+和D-短路在一起。配合交流转直流5V电源使用时，利用适配器仿真器协商正确的限流值，能够对各种便携设备进行最佳充电。

　　图3. 自动检测USB BC1.2/Apple 1A设备的DCP示例。该设计采用MAX14630/MAX14632 USB充电器适配器仿真器。

　　专用充电器相对简单；充电下行端口支持USB 2.0数据率以及处理高达1.5A充电电流，增加了复杂度。为了有别于专用充电器，CDP具有BC1.2规范规定的内部电路；在端口检测阶段，当检测到便携设备驱动D+时，内部电路能够将D-驱动为规定电压。内部电路只能在端口检测期间切换，并且在关断时只能在总线上产生规定大小的寄生电容。这些限值由USB 2.0规范规定，该规范规定保证高速USB通信的电路参数。

　　端口检测阶段之后，兼容BC1.2规范的CDP断开以上所述的内部电路，即可进行正常的USB数据传输。有趣的是，有一个问题是CDP中存在而DCP中所没有的：数字噪声裕量。根据USB 2.0规范，USB电缆中的100mA接地电流会在主机地和设备地之间产生25mV的电压差。由于电流可高达1.5A，所以CDP及兼容BC1.2规范的便携设备必须能够解析设备与主机地失调最大达375mV的数据。这些关键问题的重点是设计者不能随意搭建CDP，必须谨慎确保正常工作。

　　USB主机适配器仿真器

　　USB主机适配器仿真器组合了高速USB模拟开关（能处理高达480Mbps的USB 2.0数据）和USB充电器适配器仿真器电路。除DCP和专有充电器特性外，主机适配器仿真器可配置为SDP和CDP直通模式，符合BC1.2规范规定。CDP直通模式下，首次连接设备时，设备模拟CDP功能。然后，为了支持正常的USB 2.0通信，经过充电器检测阶段后，将D+和D-线的控制交给USB主机收发器。

　　此类设备的可配置性使得主机适配器仿真器尤其适合于计算机。例如，当计算机连接至电源时，可通过将主机适配器仿真器配置为CDP，使能高电流USB充电端口。当使用笔记本电脑的电池电源工作时，计算机可将适配器仿真器切换至标准USB端口配置，将电流吸收限制到最大500mA。通过将适配器仿真器重新配置为专用充电器，当笔记本关闭但仍连接有电源时，笔记本电脑仍然可通过其USB端口提供高电流充电。

关于主机适配器仿真器的一项重要考虑是重新配置时如何处理USB总线。错误地从