MFi 18W PD快充是个什么鬼？

众所周知,从2017年款的iPhone手机开始已经支持了USB PD快充,但是苹果并没有那么厚道，哪怕是破万元的售价，也只配备了基于USB-A接口的5V1A、5W充电套装,目前Lightning接口支持USB PD快充的iOS设备有：iPhone 8 / 8P / X / XR / XS / XS MAX，另外平板还有 iPad Pro / iPad mini 5 / iPad Air 3，想要获得快速充电功能，用户还需要自行购买基于USB-C接口的USB PD充电器与USB-C to Lightning数据线.

自从去年苹果给第三方品牌开放C94 USB-C to Lightning MFi认证后，果粉需求快充的呼声越来越高，第三方品牌USB-C to Lightning苹果数据线也在2019年3月份后陆续上市，每一家的所专注点都不一样，各有特色,充电头网盘点了十款MFi认证USB-C to Lightning数据线，详见http://www.chongdiantou.com/wp/archives/33854.html.

2018年11月苹果公布最新MFi规范《Accessory Interface Specification, Release R30》USB 3.1 TYPE-C 规范标准(版本:1.4)及USB3.1规范详解，R30明确规定了支持9V/2A和5V/3A的18W PD充电器的规范,随着C94USB-C to Lightning数据线的陆续上市，MFi18W PD充电器也就呼之欲出,相对于价格高高在上的苹果18W原装充电器与C91 USB-C to Lightning数据线，MFi18WPD快充与C94 USB-C to Lightning数据线组合，凭着超高的性价比，即将引爆整个市场.

图1. 苹果原装18W PD快充（正面）

图2. 苹果原装18W PD快充（背面）

本文针对目前已经了解到的MFi18W PD快充规格做了比较粗浅的分析，希望引来更多的交流和讨论，起到抛砖引玉的效果.

MFi18WPD规格

对于MFi18W PD充电器规格，我们做了大致的总结：

▶苹果MFi PD快充规格为18W，支持5V3A和9V2A USB PD输出，同时满足5V3A的Type-C电流广播。

▶MFi 18W PD快充采用的PD的协议芯片必须先取得USB-IF的PD3.0认证，采用的USB-C母座也必须先取得USB-IF的认证。

▶ MFi 18W PD 快充必须符合《Accessory Interface Specification,Release R30》规定的电压调整率、纹波、动态、过流和短路保护、过压保护等要求.

MFiPD规格与PD3.0规格的差异

MFiPD规范与USB-PD相关的描述如下，USB-PD充电器或者USB-PD负载必须遵守PD3.0协议。USB-PD充电器的PD协议芯片必须得到PD3.0认证。配件从USB-PD充电器抽取功率必须正确识别所有PD3.0  V1.1版本所定义的电源。由此可见，MFiPD快充是建立在PD3.0规范之上的，与PD3.0不可分割。但是在具体的规定上来看，还有比较大的差异：

▶Type-C 的输出电压范围是4.75V – 5.5V，而R30对5V电压档输出电压范围的要求是：输出电流0-1A, 输出电压范围是4.70V – 5.25V; 输出电流1-3A，输出电压范围是4.55V – 5.25V。

▶Type-C和PD的电压测试点在PD充电器的母座输出端，不包含线缆的压降在内。而而R30规定的电压测试点在C94线的Lightning头处，也就是手机的输入端处，包含C94的线路压降在内。而C94的线路阻抗随着C94的线缆长度不同而不同，最大值可达200mΩ,要在不同的输出电流条件下，连接不同规格的C94数据线，输出电压要调节在非常窄的范围，这是MFi认证PD的难点之一.

▶USB PD3.0认证的测试项目包括Determinic Test, Communication Test ，Compliance Test和Power Test,除此之外还有BC1.2和Inrush的测试,前三项Determinic Test, Communication Test ，Compliance Test主要是通过MQP、Ellisys、LeCroy和GRL四台仪器的两台完成测试的。对电源的测试主要集中在电压调节精度，调压的过冲，过流保护，负载特性等，主要测试仪器是QuadraMAX的Load Test和Over Current Test，MQP和LeCroy等也有小部分测试项，总的来说比较容易通过。而R30对5V电压档有非常多具体的要求，如过流和短路保护，电压纹波。特别是对负载调整率的要求，测试要严格得多。但是，MFi PD对9V电压档基本没有要求，以PD3.0的规范要求为准.

▶对于移动设备（包括手机，笔记本电脑，平板电脑等）的充电，对峰值电流的保护非常关键，PD3.0和MFi PD规格的核心思路是对平均电流的限制门限比较低，但是对短时峰值电流的限制门限比较高，这样设备端短时间抽取大电流时不会保护。PD3.0有关峰值电流保护规定的项目比较多，允许有不同的选项，比较灵活多样，实现也比较容易，具体如图3所示,MFi PD要求160%额定输出电流下维持1ms时间不保护不关机.

图3. PD3.0有关峰值电流保护的要求

MFiPD快充与苹果原装18W快充的差异

苹果公司作为USB-IF的核心成员，对Type-C和PD的推动可谓不遗余力,对于MFi PD快充生态系统，苹果对C94 USB-C to Lightning数据线的把控程度非常高，一定要采用原装的Lightning头,但是对于苹果对MFi PD快充，基本的要求是两点，PD协议芯片和母座必须拿到USB-IF的认证，电气基本规格满足R30所列的要求,但是对大家比较关注的系列号等信息，苹果原装充电器通过大量的VMD指令实现，但是MFi PD快充并没有要求.

图4. 通过MacBookPro读到的苹果原装18WPD快充信息

图5. 通过MacBookPro读到的非苹果原装18WPD快充信息

HUSB338A PD芯片

专门针对18W MFiPD快充的需求，慧能泰半导体Hynetek推出了PD3.0认证芯片HUSB338A，详见http://www.chongdiantou.com/wp/archives/32761.html。HUSB338A针对MFiPD的规格做了优化，已经取得PD3.0认证，适用于PD充电器和PD车充等应用场合。HUSB338A是超高性价比之选，目前已经被众多MFi PD厂家广泛采用.

▶HUSB338AA：旅充应用，18W功率等级，PD3.0 5V3A，9V2A和12V1.5A输出

▶ HUSB338AB：车充应用，18W功率等级，PD3.0 5V3A和9V2A输出。

图8. HUSB338A在旅充上的应用框图