BC 1.2 简介
Battery Charging 1.2，简称 BC1.2，为 USB-IF 协会在 2010 年 10 月所发布的规范。基于当时 USB 2.0 的 Vbus 供电，最大能供给电流为 500mA，对于携带式装置，如手机，充饱电需要很长的时间。BC1.2 定义可携式装置在连接到 USB 主机或集线器上，最大能汲取 1500mA（相对于 USB 2.0 的 3 倍）电流来进行充电，也就是只要原先 1/3 的时间就可以完成充电。
BC 1.2 主要是借由 USB 的 D+ 和 D- 进行 BC1.2 侦测，可携式装置与 USB 主机或集线器两者需都支援 BC1.2，完成并确定支援 BC1.2 侦测后，再由 Vbus 提供 1500mA 电流来进行充电。
充电能力比较
用支援 BC1.2 的手机为例，连接到标准 USB3 笔电（SDP*2），以及支援 BC1.2 的 USB3 笔电（CDP*3），充电能力有何差异？
手机在连接到标准 USB3 笔电（不支援 BC1.2），最大所能汲取的电流为 900mA。
- 手机在连接后，未配置（Unconfigured），未进入 Suspend 的状态，最大可汲取电流为 100 mA。
- 手机在连接后，已配置（Configured），未进入 Suspend 的状态，最大可汲取电流为 900 mA（900 mA for USB 3.2 / 500mA for USB 2.0）。
- 手机在连接后，已配置（Configured），且进入 Suspend 状态，最大可汲取电流为 2.5 mA。
而手机接上支援 BC1.2 的 USB3 笔电，就能在未配置的状况下，汲取最大电流 1.5 A。
- 注 1：SDP（Standard Downstream Port）为不支援 BC1.2 的标准埠
- 注 2：CDP（Charging Downstream Port）为支援 BC1.2 的标准埠
常见的 BC 1.2 种类
一般的 USB 标准下接埠，Vbus 可提供 500mA（USB2.0）或 900mA（USB 3.2），BC1.2 充电埠则可以提供 1.5A 的充电。BC1.2 充电埠又可分为支援 USB Data 的充电下接埠 CDP，与专用充电埠 DCP。
- CDP（Charging Downstream Port 充电下接埠）：具有更强充电能力的 USB Port。它具有 USB 资料传输，且能供给 BC1.2 可携式装置最大电流为 1.5 A。
- DCP（Dedicated Charging Port 专用充电埠）：是没有 USB 资料传输功能的 CDP，它可以提供给 BC1.2 可携式装置 4.75V~5.5V 的电压及 1.5A 的充电电流。DCP 会将其 D+和 D-间跨接电阻 R。
- ACA（Accessory Charger Adaptor）：ACA 具有一个 Charger Port 连接充电器，一个 OTG Port 连接可携式装置，及一个 Accessory Port 连接其他装置。ACA 使得可携式装置在充电的同时，也能连接上其它的装置。
- ACA-Dock：ACA-Dock 具有一个 Upstream Port（为 Micro-A plug），一个以上或没有 Downstream Port。可携式装置连接到 ACA-Dock Upstream Port 可以汲取最大 1.5 A 的电流。ACA 和 ACA-Dock 最大的区别在于ACA 有支援 OTG Port 能连接作为 A-Device 或 B-Device 的可携式装置。
SDP、CDP 与 DCP 比较
表 1 ‘作者 : GRL 台湾技术工程师 林致均 Jimmy Lin ; 出处 :https://www.graniteriverlabs.com/zh-tw/technical-blog/usb-battery-charging-1-2-testing-introduction’
判定支援 BC1.2 充电 5 步骤
我们用支援 BC1.2 的手机为例，手机要如何知道自己现在是接上一个 SDP 或是支援 BC1.2 的 CDP 或 DCP 呢？以下为简易的流程图：
图 1 ‘作者 : GRL 台湾技术工程师 林致均 Jimmy Lin ; 出处 :https://www.graniteriverlabs.com/zh-tw/technical-blog/usb-battery-charging-1-2-testing-introduction’
1. VBUS Detect：
手机接上 USB 充电埠，当手机侦测到 Vbus 电压，大于内部的有效电压阀值，则表示手机接上一个有效的电路。
2. Data Contact Detect（DCD）：
手机侦测连接上充电埠是否有支援，手机在 D+ 上输出电流（IDP_SRC），然后检测在 D-上电压值，来确认 D+/D- 接脚是否成功连接。由于手机并没有被要求一定要支援 DCD，因此产生另一种机制来做判定： 手机会等一段时间（TDCD_TIMEOUT）后，进入步骤 3 侦测。DCD 的好处是，在判断成功连接后，可立即进入步骤 3 侦测，省去等待的时间。
3. Primary Detection：
手机侦测连接上充电埠是否有支援 BC1.2，也就是侦测接上的是 SDP 或是 CDP/DCP。手机会在 D+上提供一个电压（VDP_SRC），然后比较 D-上的 VDM与 VDAT_REF 电压。
- 若 VDM大于 VDAT_REF，则可能是连接上 CDP 或 DCP，继续步骤 4 侦测。
- 若 VDM小于 VDAT_REF，则是接上了 SDP，结束判断。
4. Secondary Detection：
二次侦测要确定手机接上的 BC1.2 充电埠是否具备 USB Data 功能（DCP or CDP）。手机在 D-上提供一个电压（VDM_SRC），然后比较 D+上的电压 VDP 与 VDAT_REF 电压。
- 若 VDP 大于 VDAT_REF，则此时连接上的是 DCP
- 若 VDP 小于 VDAT_REF，则此时连接上的是 CDP
5. ACA Detection：
针对可携式装置有 Micro-AB 插座，才进行 ACA Detection。可携式装置侦测是否接上 ACA 充电埠，并且判断接上 ACA 为何种 Device 类型，其主要透过侦测 ID pin 上五种不同的电阻来做判断。
BC 1.2 测试内容
BC1.2 测试是主要是确认 BC1.2 沟通正确，以及 Vbus 供电的品质，测试项目如下：
CDP 的认证测项
表 2 ‘作者 : GRL 台湾技术工程师 林致均 Jimmy Lin ; 出处 :https://www.graniteriverlabs.com/zh-tw/technical-blog/usb-battery-charging-1-2-testing-introduction’
DCP 的认证测项
表 3 ‘作者 : GRL 台湾技术工程师 林致均 Jimmy Lin ; 出处 :https://www.graniteriverlabs.com/zh-tw/technical-blog/usb-battery-charging-1-2-testing-introduction’
结论
在现今讲求效率的时代，USB Type-C Power Delivery 可以支援高达 240W 的充电，但也相对考量到向下相容性问题，尤其是针对携带式装置。BC1.2 所定义的充电埠使得可携式装置能汲取更多的电流，意味着能进行更快速的充电。BC1.2 也为其后的快充技术奠定了基础。当今具有充电功能的产品也多被要求支援 BC1.2，了解 BC1.2 的基本运作原理和测试项目，能减少设计上遇到的问题，并且顺利通过测试。
参考文献
- Battery Charging Specification, Revision 1.2, March 15, 2012
- USB Battery Charging 1.2 Compliance Plan, Revision 1.2, September 30, 2013
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