用小规模器件实现QC2.0从机握手协议欺骗

这几天试了一下从QC2.0的移动电源上获得9V和12V的输出。
常规做法似乎是用单片机来做握手协议。这次电路里我不想专门为这个功能烧写一段程序了，所以用几个小规模器件实现了握手。

Quick Charge 2.0 握手协议

网上能搜到的QC2.0握手协议大概是这样：
0. 供电方短接D+和D-；
1. 受电方插入后，在D+输出0.6V；
2. 供电方检测到这个电压后，把D-与D+断开，并将D-下拉至0V；
3. 受电方检测到D-下降后，按需要的电源电压在D+和D-上输出：

电压	D+	D-
5V	0.6V	0V
9V	3.3V	0.6V
12V	0.6V	0.6V
20V	3.3V	3.3V

4. 供电方给出对应电压。

因此如果要输出9V，受电方需要以下操作：

状态	D+	D-	行为
0	悬空	悬空	初始状态，之后主动进入状态1
1	0.6V	输入检测	等待D-检测到下降至0.325V以下，进入状态2
2	3.3V	0.6V	已进入QC模式

具体实现

首先给D+和D-分别接个模拟开关吧。

上面状态机就变成了

S0	S1	D+	D-	行为
0	0	悬空	悬空	初始状态，之后主动将S1置1
0	1	0.6V	输入检测	等待D-检测到下降至0.325V以下，之后将S0置1
1	1	3.3V	0.6V	已进入QC模式

　
S1的行为可以理解为状态机复位，可用电源的Power Good信号来实现。

注意这里SOT-23-5的稳压器的4号脚是Power Good信号，与常见的稳压器不同。如果用一般稳压器，输出脚再加个RC延时或IMP809什么的效果应该差不多。
另外由于QC开启后，VBUS可能是9V或12V，稳压器的输入应该能够承受这个电压。
稳压器的3号脚（EN）将用来复位整个状态机。

检测D-的下降可以用一个比较器来做。由于进入QC模式后D-的电压会被重新设高，这里可用个触发器来锁住S0的值。触发器的复位就是S1，即Power Good信号。

C2和C5的作用都是延时。小规模器件做出来的电路速度太快，供电方那边的芯片有可能反应不过来。

最后把0.6V和比较器用的0.325V做出来：

电路就完成了。总共使用的芯片有：

• MIC5206-3.3，稳压器
• 74HC4052，模拟开关
• LMV331，比较器
• 74LVC1G175，D触发器

每个应该都是几毛钱的样子。

测试

测试使用QC2.0输出的移动电源。上电或复位后，经过1秒钟左右的握手过程，移动电源能够输出9V：

加上一点负载之后：

这里两张图中D-电压不一样是因为我改过分压电阻。0.42V对应的是上面原理图中的数值。可以看到移动电源对D-的下拉把电压搞下来了一点。

基本实现了我想要的功能，同时用的都是很常规的器件，也不需要烧程序。

后续

如果省略掉状态0，则可以进一步省去D触发器：