USB供电和快充的电流电压

⑴ 对于可以同时传输数据和供电的情况：

对于电脑或拓展坞上的USB-A 2.0接口，根据标准USB规范，每个接口最多只能提供500mA的电流（称为5个“负载电流单位”(unit load)，即一个“负载电流单位”为100mA）。如果拓展坞的供电完全依赖USB输入接头，那么拓展坞的输入电流最多为500mA（5个“负载电流单位”），拓展坞的每个输出接口最多提供100mA的电流（1个“负载电流单位”）；由于拓展坞的主控芯片也可以用100mA，所以不带供电的拓展坞最多只有4个USB输出接口。如果拓展坞带供电而且处于自供电状态、同时自供电电流足够高，那么每个USB-A 2.0输出接口最多可提供500mA的电流，此时输出接口数量当然不受限制，只是每个输出接口的可用电流取决于拓展坞的自供电电流。

如果电脑或拓展坞上是USB-A 3.0接口，区别仅在于一个“负载电流单位”为150mA，输出电流最多为6个“负载电流单位”（900mA）。所以，若需要同时传输数据和供电，USB-A 2.0最多提供500mA电流，USB-A 3.0最多提供900mA电流，前提是这是电脑上的USB接口，或是自供电的USB拓展坞。另外，由于不依赖D+和D-传输数据，USB-A 3.0可以同时作为DCP提供1.5A电流，若用Type-C还可以加入PD快充协议，详见后文。

⑵ 如果需要5V 500mA以上的功率供电：根据USB Battery Charging (BC) 规范，负载设备（称为CDP）通过D+和D-之间的200Ω电阻识别出充电器（称为DCP, Dedicated Charging Port），充电器需要提供0.5A~1.5A的电流（所以额定电流低于500mA的USB充电器很少见）。所以，如果需要500mA以上的电流供电，供电端口的D+和D-之间要并上200Ω电阻，但无法同时通过D+和D-传输数据（但USB 3.0可以），且最大电流是1.5A。

对于Micro-USB插头，由于其触点细小，从散热面积和使用磨损角度来看，1.5A已经接近Micro-USB插头的安全使用上限；但由于USB供电电路不是纯电阻电路，只能用I^2*R*t来计算热损耗，而不能用U^2/R*t（U代表供电电压，不是Micro-USB插头本身的压降），所以想要继续提高Micro-USB的供电功率，只能提高供电电压，详见后文。

⑶ 如果需要5V 1.5A以上的功率供电：

① 2012年发布的USB PD 1.0协议，针对USB-A与USB-B（方口，不是手机接口），在5V下允许最高2A电流。以5V 2A(max)为起始电流电压配置，还允许12V和20V下的5种不同电流电压配置，这就需要在使用专用USB线的前提下，使设备与充电器之间进行通讯。然而或许为了向下兼容USB Battery Charging规范，以及同时传输数据的考虑，PD 1.0并没有使用D+和D-进行快充通讯，而是将通讯信息调制到V_BUS上（缺点是电磁干扰）。主要由于接口的限制（USB-B方口），PD 1.0快充没有普及。

② 2013年高通发布Quick Charge (QC) 1.0，为Micro-USB插头引入2A电流（电压依然是5V），这已经是Micro-USB插头的电流极限。QC 1.0并不需要负载设备与充电器之间的信号通讯，只是在提升充电器功率的同时，更改手机内部的充电管理电路。2A也是多数普通USB充电器的电流上限。

③ 之后快充协议的发展分成了两条道路：使用Micro-USB插头的高电压方案（>5V），和放弃标准Micro-USB插头的高电流（>2A）（和高电压）方案。高电压方案优点是继续使用标准Micro-USB插头，最高电流限定在2A，通过提高电压获取更高功率，缺点就是在手机内部需要进一步降压（如从9V降至4.2V），使得手机发热可能也很大。放弃标准Micro-USB插头，可以在不增加手机充电发热的同时增加充电功率，但无法使用普通的USB-A转Micro-USB充电线。

代表性的标准Micro-USB插头高电压方案有高通的QC 2.0（如9V 2A；使用D+和D-间的电压进行快充通信）和华为FCP，代表性的非标准Micro-USB插头高电流方案有oppo的VOOC（如5V 4A；魔改Micro-USB插头成7针，加粗线径）。Type-C接口增加了V_BUS触点的数量，接口不再成为电流的瓶颈。Type-C接口下的高电压、高电流方案有：USB PD 2.0（开始引入CC脚快充通讯，这与数据传输不冲突，理论上可向下兼容PD 1.0）、USB PD 3.0（只能通过CC脚进行快充通讯，仅能用双头Type-C线；后续加入PPS允许近乎连续的电压调整，类似QC 3.0）、QC 3.0（QC4与PD 3.0兼容）、SuperVOOC、华为SPC、融合快充协议（UFCS，跨厂商协议，使用D+和D-进行快充通信，可用A2C线）等。

参考链接：

都是快充为何不通用？一文看懂存在于手机端的那些快充协议 - 充电头网

物理： 高压输电为什么电压高电流小呢？根据i=u/r不是电压高电流高吗？是不是因为变压器两边电功率不同？ （提及非纯电阻电路的热损耗计算）

快充知多少 详解高通QC2.0/3.0的前世今生 （包括Micro-USB的电流上限介绍）

PD vs UFCS，谁更胜一筹？

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