QC2.0 3.0 4.0 是出现在我们手机配件行业的高频词，然鹅在与客户灵魂交流后，发现其实许多客户对他们的概念及区别并不十分了解。今天，小龙就来系统的给大家梳理一下这个知识点：
首先给大家解释一下概念：
QC，即Quick Charge，是美国高通公司专为配备Qualcomm骁龙处理器的终端而研发的快速充电技术。截至目前，Qualcomm已经发布了四代快速充电技术，分别为Quick Charge 1.0，Quick Charge 2.0，Quick Charge 3.0和Quick Charge 4.0。
以下图表为大家列出三个版本的快充所能支持的电压，最大电流及最大功率：
概念有些生涩，下面小龙用最简短通俗的语言来解释一下三者之间的区别：
QC2.0:
支持5/9/12V固定电压，最高达24W（12V/2A），最大支持电流2A
QC3.0:
支持3.6-12V波动电压，最高达36W (12V/3A), QC 3.0相较于2.0优势在于：
1）充电效率提升38%，充电速度提升27%，发热降低45%，大约35分钟将普通手机充电到80%。
2）QC 2.0 因为只能在3种固定电压中切换，切换幅度大，会导致手机电池发热。QC 3.0是波动电压，有智能自动调节电压的功能，保护手机电池，避免发热。电量到达90%，自动转化成涓流充电。
QC4.0:
支持3.6-20V波动电压，最高达100W (20V/5A) 相对于QC 3.0, 充电速度提升20%，效率提升30%， 加入了对PD（Type-C快充）的支持。15分钟充满50%。INOV智能调节输入电压。电量到达90%，自动转化成涓流充电, 有效保护手机电池。
USB Type-C是一种USB接口外形标准，拥有比Type-A及Type-B均小的体积，既可以应用于PC（主设备）又可以应用于外部设备（从设备，如手机）的接口类型 [1] 。
USB Type-C有4对TX/RX分线，2对USBD+/D-，一对SBU，2个CC，另外还有4个VBUS和4个地线 [2] 。
当地时间2022年6月7日，欧洲议会和欧洲理事会一致同意，将自2024年秋天起在欧盟境内统一使用Type-C接口用于移动设备充电。
Type-C还提供了2条CC线和2条SBU线。CC线主要用于Power Delivery 模块（下简称PD）的通讯，CC线首先是用来判断设备插入的方向：正插或反插，如果是正插，主机使用CC1来和设备通讯，反插使用CC2，可以看到CC使用的是单线协议。SBU线在DP功能开启时，化身为DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线（它的极性是可以根据正反插方向修改的），负责传输设备的DPCD，EDID等关键信息
当然，如果接收端只需要DP信号，不需要USB 3.1信号，那DP可以利用全部4对TX/RX差分线做输出，从而实现最多4lanes的DP输出，提供高达32.4Gbps的总输出带宽（每条lane可以输出8.IGbps），轻松实现5Kx3K 60帧视频，甚至最高可达8K×4K 60帧视频（4:2:0数据），这种模式就是DPonly模式 [2] 。另外为了兼容USB2.0，Type-C还保留了USBD+/D-信号供USB 2.0设备使用，所以只需改用Type-C的接口，USB2.0甚至USB 1.0设备也可以支持正反面插入。值得一提的是，使用USBD+/D-跟上面的DP only 模式配合，可以实现DP+USB2.0模式。DP占用4对TX/RX差分线，USB仅使用D+/D- [2] 。通常情况下，USB2.0差分信号只会连接其中一边，因USB Type-C Plug无B6、B7。USB3.1只用到2对TX/RX差分线作为数据线，正插时连接TX1/RX1，反插时连接TX2/RX2，可以看到任意情况下，都会有2对差分线是没有被使用的，DP交替模式就是把DP信号加载到这2对“多余”的差分线上，从而实现USB 3.1+DP同时工作
为了数据交换的需要，T电子设备都提供了USB接口，无论是PC、平板点还是手机甚至显示设备。几乎无一例外都有USB接口。然而，由于技术标准的限制，使得USB插头具有“方向性”，插入时如果方向不对，要么插不进，要么插坏接口或接头。在这种情况之下，苹果为它的设备设计了Lightning [4] 接口，由于两个方向都可以插入，用户不必再担心插错问题。除了苹果设备外，其实T业界也出台了一个类似的接口标准：USB Type-C [4]
USB Type-C的风潮最早是由苹果所领起的，新macBook的问世将 USB Type-c。这个强大的技术带入到我们视野当中。 USB Type-C，是一个接口规范，它由Type-C插头和Type-C插座组成。在各种移动设备和PC中，Type-C成为发展前景最广的数据接口。随着Tpe-C技术的逐渐成熟，2017年各类新上市电子产品也陆续选择配置全Type-C接口 [4] 。
事实上，Type-C最直观的优势就是让你彻底摆脱插线的烦恼，其先天出色的正反可插接口设计，不会再出现错插或者失误之后导致的部件受损情况。更重要的是，Type-C接口有着强大的兼容性，因此成为能够连接PC、游戏主机、智能手机、存储设备和拓展均等一切电子设备的标准化接口，并实现数据传输和供电的统一，例如将两台显示设备通过一条Type-C线紧密结合在一起使用 [4] 。
除此之外，Type-C还支持USB3.1标准。该标准供电最大100W，电压和电流都会提高；降低了编码耗，从3.0的20%降低为3%。换句话说，用户能够迅速地通过Type-C传输数据和视频，或者更快地充电。该标准还可以让用户用自己的手机为其他设备充电。而对于显示器来讲，使用Type-C进行数据传输的时候无需再另外使用一条电源线给显示器供电，解决了桌面线材凌乱的问题，即使相对高端的HDMI和DP接口也无法使用
/*************笔记****************
1、本QC方案采用PWM调节电压。
2、
3、
4、
5、
***********************************/
/* -----------------------------------------宏定义-----------------------------------------*/
#define Voltage_06_PWM 18 //0.6V的占空比
/* -----------------------------------------头文件-----------------------------------------*/
#include "main.h"
/* -----------------------------------------结构体定义-------------------------------------*/
/* -----------------------------------------全局变量定义-----------------------------------*/
xdata uint8_t QC_Mode_Choice = 0; //0--不使用QC协议 1--QC2.0 2--QC3.0
xdata uint8_t QC20_Voltage_Choice = 0; //0--默认5V 1--9V 2--12V 3--20V
/* -----------------------------------------应用程序---------------------------------------*/
void QC_Voltage_Switch(void)
{
if (QC_Mode_Choice == 1) //QC2.0
{
switch (QC20_Voltage_Choice)
{
case 0: //D+ -->0 D- -->0 ==>5V 或者 握手重置
USBDP_PWM(0);
USBDM_PWM(0);
break;
case 1://D+ -->3.3 D- -->0.6 ==>9V
USBDP_PWM(100);
USBDM_PWM(Voltage_06_PWM);
break;
case 2://D+ -->0.6 D- -->0.6 ==>12V
USBDP_PWM(Voltage_06_PWM);
USBDM_PWM(Voltage_06_PWM);
break;
case 3://D+ -->3.3 D- -->3.3 ==>20V 如果不支持则无变化
USBDP_PWM(100);
USBDM_PWM(100);
break;
default:
break;
}
}
else if (QC_Mode_Choice == 2)//QC3.0
{
//D+ -->0.6 D- -->3.3 ==>进入QC3.0模式或者连续模式 (充电头如果不支持那么)
USBDP_PWM(Voltage_06_PWM);
USBDM_PWM(100);
}
}
void QC30_Add_Voltage(void)
{
if (QC_Mode_Choice == 2)
{
//D+ -->3.3 -->100ms -->D+ -->0.6 ==>QC3.0模式 增加电压
USBDP_PWM(100);
os_wait(K_IVL, 100, 0);//500ms
USBDP_PWM(Voltage_06_PWM);
}
}
void QC30_Reduce_Voltage(void)
{
if (QC_Mode_Choice == 2)
{
//D- -->0.6 -->100ms -->D- -->3.3 ==>QC3.0模式 减少电压
USBDM_PWM(100);
os_wait(K_IVL, 100, 0);//500ms
USBDM_PWM(Voltage_06_PWM);
}
}
#ifndef _QC3_0_H
#define _QC3_0_H
/* -----------------------------------------宏定义-----------------------------------------*/
#define Config_USBDP_CH 4
// <0=> PWM0 <1=> PWM1 <2=> PWM2 <3=> PWM3 <4=> PWM4 <5=> PWM5
#define Config_USBDM_CH 4
// <0=> PWM0 <1=> PWM1 <2=> PWM2 <3=> PWM3 <4=> PWM4 <5=> PWM5
#define USBDP_PWM(Num) PWM_InputData(Config_USBDP_CH, (((Config_PWM_Cycle+1)/100)*Num)); //Num代表百分比
#define USBDM_PWM(Num) PWM_InputData(Config_USBDM_CH, (((Config_PWM_Cycle+1)/100)*Num)); //Num代表百分比
/* -----------------------------------------头文件-----------------------------------------*/
#include "main.h"
/* -----------------------------------------结构体定义-------------------------------------*/
/* -----------------------------------------全局变量定义-----------------------------------*/
extern xdata uint8_t QC_Mode_Choice; //0--不使用QC协议 1--QC2.0 2--QC3.0
extern xdata uint8_t QC20_Voltage_Choice; //0--默认5V 1--9V 2--12V 3--20V
/* -----------------------------------------应用程序---------------------------------------*/
void QC_Voltage_Switch(void);
void QC30_Add_Voltage(void);
void QC30_Reduce_Voltage(void);
#endif
/*********************************************
函数名：System_Configuration
功 能：内外设初始化
形 参：
返回值：
备 注：
作 者：薛建强
时 间：2019/06/06
**********************************************/
void System_Configuration(void)
{
uint8_t temp = 0;
SystemReg.RunningState = 1;
SystemReg.RunningState_Flag = 0;
Pwm_Configuration(); // PWM初始化
Exit_Configuration(); // 端口中断使能
Adc_Configuration(); // ADC初始化
SystemInit.ADC = 1;
Key_Configuration(); // 按键初始化
SystemReg.First_Start = 0;
LowPower_Tmr = 10;
SystemReg.RunningState = 1;//关机
}
/*********************************************
函数名：StartRunTask
功 能：OS运行起始任务
形 参：
返回值：
备 注：
作 者：薛建强
时 间：2019/06/06
**********************************************/
void StartRunTask() _task_ 0
{
System_Configuration(); // 初始化系统
os_create_task(1); //创建任务1
os_create_task(2); //创建任务2
QC_Voltage_Switch();//选择充电协议
for (;;)
{
if (SystemInit.PWM == 0)
{
PWM_INIT();//初始化灯光
SystemInit.PWM = 1;
}
if (SystemInit.QC_Handshake == 0)//QC协议握手
{
USBDP_PWM(Voltage_06_PWM);//D+ 0.6V
USBDM_PWM(0);//D- 0V
if (time < 250 && ++time > 7)
{
time = 0;
QC_Voltage_Switch();//选择充电协议
SystemInit.QC_Handshake = 1;
}
}
os_wait(K_IVL, 200, 0);//500ms
}
}
/*********************************************
函数名：StartKeyTask
功 能：按键扫描
形 参：
返回值：
备 注：
作 者：薛建强
时 间：2019/06/06
**********************************************/
void StartKeyTask(void) _task_ 1
{
uint8_t KEY_state = 0;
uint16_t time = 0;
uint8_t i = 0;
os_wait(K_IVL, 30, 0);//0.01s==100ms
for (;;)
{
KEY_state = Key_Scan(&Key1_Type, 1);
switch (KEY_state)
{
case 1://短按
if (SystemInit.QC_Handshake == 1)
{
if (QC_Mode_Choice == 1)
{
if (QC20_Voltage_Choice < 3 && ++QC20_Voltage_Choice > 2) QC20_Voltage_Choice = 0;
if (QC20_Voltage_Choice >= 3)
{
QC20_Voltage_Choice = 0;
}
QC_Voltage_Switch();//选择充电电压
}
else if (QC_Mode_Choice == 2)
{
QC30_Add_Voltage();
}
}
break;
case 2://长按
break;
case 3://双击
if (SystemInit.QC_Handshake == 1)
{
if (QC_Mode_Choice < 3 && ++QC_Mode_Choice > 2) QC_Mode_Choice = 0;
if (QC_Mode_Choice >= 3)
{
QC_Mode_Choice = 0;
}
QC_Voltage_Switch();//选择充电电压
}
break;
default:
break;
}
KEY_state = Key_Scan(&Key2_Type, 2);
switch (KEY_state)
{
case 1://短按
if (SystemInit.QC_Handshake == 1)
{
if (QC_Mode_Choice == 1)
{
if (QC20_Voltage_Choice > 0)
{
--QC20_Voltage_Choice;
}
QC_Voltage_Switch();//选择充电电压
}
if (QC_Mode_Choice == 2)
{
QC30_Reduce_Voltage();
}
}
break;
case 2://长按
break;
case 3://双击
if (SystemInit.QC_Handshake == 1)
{
if (QC_Mode_Choice < 3 && ++QC_Mode_Choice > 2) QC_Mode_Choice = 0;
if (QC_Mode_Choice >= 3)
{
QC_Mode_Choice = 0;
}
QC_Voltage_Switch();//选择充电电压
}
break;
default:
break;
}
os_wait(K_IVL, 10, 0);//0.01s==10ms
}
}
/* -----------------------------------------结构体定义-------------------------------------*/
typedef struct
{
uint8_t RunningState : 2; //0开机 1低功耗待机
uint8_t RunningState_Flag : 2; //0关闭效果 1开机/2关机效果
uint8_t First_Start : 2; //初始化完成： 0--初始化完成 1--未初始化
uint8_t Mode : 2; //0-- 1-- 2--
uint8_t Level : 3; //
uint8_t : 3;
} SYSTEM_REG;
typedef struct
{
uint8_t ADC : 1; //0--未初始化 1--已经初始化 (外围模拟采集)
uint8_t PWM : 1; //0--未初始化 1--已经初始化 (外围模拟输出)
uint8_t LED_And_LampEN : 1; //0--未初始化 1--已经初始化 (LED指示灯及灯光使能脚)
uint8_t : 5;
} SYSTEM_INIT;
/* -----------------------------------------全局变量定义-----------------------------------*/
extern SYSTEM_REG SystemReg;
extern SYSTEM_INIT SystemInit;
