USB接口充電最新規格(V1.1)與測試

目前各國都在制訂自己的USB接口充電規格，這導致的一個重大問題是一國制造的USB接口充電設備在另一國家使用時可能需要使用不同的充電器，這對用戶或制造商而言都是一個嚴重的問題。好在USB-IF國際組織制訂的最新版(V1.1)‘USB接口充電規格’解決了這一問題。這一最新規格有哪些新的變化?它是如何解決以上問題的?以及應該如何對其進行測試?讀完本文，一切你都將了然于胸。

隸屬USB-IF下的Battery Charging 工作小組(主要參加者多為手機相關廠商，如Nokia、Qualcomm、Motorola、中國大陸TMC…等)，歷經多年的討論，即將推出最新版(V1.1)的‘電池充電規格’，此規格主要在制定透過USB接口充電的裝置與提供透過USB接口充電的設備(如系統、充電座)間的規范，特別是把USB標準的供電量從500mA提升到1.5A的最大可能，企圖統一目前混亂的局面(各國都有自己訂定的規格)，也避免用戶因為透過USB接口充電而遭遇問題。

此外該電池充電規格還允許PC和集線器提供更高等級的電流，因而能夠縮短所連接可攜式設備(Portable Device)的充電時間。就如同USB-IF總裁Jeff Ravencraft所說的: 該電池充電規格允許多種可攜式設備透過USB埠或標準的充電器進行充電，因而無需為不同的設備攜帶多個充電器。

圖1：USB界面專用充電器。

V1.1的電池供電規格中定義了四個新的品項:智慧充電器(Dedicate Charger)、可支持智能充電的系統(Charging Host)、能透過 USB充電的設備(Portable Charging Device)與新定義的多功能USB接口規范(Accessory Charger Adapter)。

規格中定義了一種機制，使可攜式設備能夠檢測到它們是連接到壁式充電器、大電流主機、集線器，或是連接到常規的主機或集線器。若可攜式設備連接到壁式充電器、大電流主機或集線器，則該設備可以即刻汲取大于500mA的電流。若可攜式設備連接到一臺PC或集線器上，則按照USB 2.0規格的要求，需要將該設備的電流限制為2.5mA、100mA或500mA。

此一規格也制定了可攜式設備如何判斷供電裝置的方法，在符合USB規格的情況下，允許周邊裝置透過USB界面，安全的充電并使用裝置。而且也制定了可攜式設備在哪些情況下可以使用多大的電流等規范，讓系統廠商有規則可循。例如可攜式設備可以再符合特定條件下，使用100mA的電流來進行不限時間的充電動作等等，因尋此一規范，就算是不小心插入到一般系統的USB界面，也不會造成損傷。另外透過監控D+ 與 D-兩根主要訊號線的電壓與電流變化，Portable Device也能夠判斷目前連接的設備是一般系統的USB界面、專用充電器或是具充電功能的USB界面。

圖2：Dedicate Charger的辨識機制。