本篇文章講的快速充電是指USB論壇所發(fā)布的USB Power Delivery快速充電規(guī)范(通過(guò)VBUS直流電平上耦合FSK信號(hào)來(lái)請(qǐng)求充電器調(diào)整輸出電壓和電流的過(guò)程)，不同于本人發(fā)布的另一篇文章所講的高通Quick Charger 2.0規(guī)范，因?yàn)楦咄≦C2.0是利用D+和D-上的不同的直流電壓來(lái)請(qǐng)求充電器動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓和電流實(shí)現(xiàn)快速充電的過(guò)程。
USB PD的通信是將協(xié)議層的消息調(diào)制成24MHZ的FSK信號(hào)并耦合到VBUS上或者從VBUS上獲得FSK信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)手機(jī)和充電器通信的過(guò)程。
如圖所示，在USB PD通信中，是將24MHz的FSK通過(guò)cAC-Coupling耦合電容耦合到VBUS上的直流電平上的，而為了使24MHz的FSK不對(duì)Power Supply或者USB Host的VBUS直流電壓產(chǎn)生影響，在回路中同時(shí)添加了zIsolation電感組成的低通濾波器過(guò)濾掉FSK信號(hào)。
USB PD的原理，以手機(jī)和充電器都支持USB PD為例講解如下：
1) USB OTG的PHY監(jiān)控VBUS電壓，如果有VBUS的5V電壓存在并且檢測(cè)到OTG ID腳是1K下拉電阻(不是OTG Host模式，OTG Host模式的ID電阻是小于1K的)，就說(shuō)明該電纜是支持USB PD的；
2)USB OTG做正常BCS V1.2規(guī)范的充電器探測(cè)并且啟動(dòng)USB PD 設(shè)備策略管理器，策略管理器監(jiān)控VBUS的直流電平上是否耦合了FSK信號(hào)，并且解碼消息得出是CapabilitiesSource 消息，就根據(jù)USB PD規(guī)范解析該消息得出USB PD充電器所支持的所有電壓和電流列表對(duì)；
3) 手機(jī)根據(jù)用戶的配置從CapabilitiesSource消息中選擇一個(gè)電壓和電流對(duì)，并將電壓和電流對(duì)加在Request消息的payload上，然后策略管理器將FSK信號(hào)耦合到VBUS直流電平上；
4) 充電器解碼FSK信號(hào)并發(fā)出Accept消息給手機(jī)，同時(shí)調(diào)整Power Supply的直流電壓和電流輸出；
5) 手機(jī)收到Accept消息，調(diào)整Charger IC的充電電壓和電流；
6) 手機(jī)在充電過(guò)程中可以動(dòng)態(tài)發(fā)送Request消息來(lái)請(qǐng)求充電器改變輸出電壓和電流，從而實(shí)現(xiàn)快速充電的過(guò)程。