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Motorola V3充电原理

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2024年10月30日发(作者:侯乐语)

Motorola V3充电原理

先认识一下V3的充电接口:

它属于EMU接口电路,即加强型Mini-USB接口电路。EMU Bus连接

器共有5个管脚组成,分别为VBUS,DM-TXD(D+),DP-RXD(D-),USB-ID

和地。

V3的充电模式通常有两种:一是用普通充电器充电,即普通充电模

式;二是用数据传输线通过电脑的USB接口充电,即USB充电模式。为了能够

有效地给电池充电,系统首先需要识别充电电源的充电能力及限制条件。为

此,充电器必须能够被识别,识别过程分两步进行:1)检查D+和D-管脚的

状态,用来识别是标准充电器还是USB充电器。2)检查ID管脚的电压,用

来识别充电器的类型(中速,快速等),在此,必须要注意信号AD6,它通过

U900的R6脚与其中的A/D Convertor模块相连,系统依靠它所回馈的电压

值与标准值相比较从而达到附件类型的识别。上述两种充电附件设备的识状

态如下表:

模式 VBus ID D+ / D-

普通充电 5V 100K-440K SE1(高/高)

USB充电 5V 开路 SE0 低/低

J 高/低

K 低/高

在USB模式下,D+和D-的有效状态包括SE0状态,J状态和K状态。

在该模式下SE1状态是不允许的。这是用来区别USB充电和普通充电模式的。

即当用普通充电器充电时:USB接口处的VBUS端应有5.0V的电压;

USB-ID端是接通的,阻值相当于100K—440K欧姆,其电压为1.2V左右;DM-TXD

(D+)端和DP-RXD(D-)均应为高电平,电压均为2.2V左右(实际上此时

DM-TXD与DP-RXD是相连通)。否则手机无法识别充电器,即接上充电器时

无任何反映。

当用数据传输线通过电脑的USB接口充电时,只需VBUS端有5.0V电

压;USB-ID悬空,其上电压为2.4V左右;DM-TXD(D+)端和DP-RXD(D-)

在上述三种状况下均可。

下面分别谈谈两种充电方式的相关过程:

一. 用普通充电器充电:

当普通充电器插入时,有5.0V的VBUS电压输入,则产生5.0V的

USB-PWR电压(USB-PWR产生过程稍后再述)。USB-PWR与VBOOST通过U7607

和U951产生3.3V的EMU-3.3V;而USB-PWR与BP电压及EMU-3.3V通过D960

和U950产生2.8V的EMU-2.8V。

USB-ID的1.2V是EMU-2.8V经过R966,R967,R984及Q957产生(N

沟道场效应器Q957的栅极连接来至CPU的控制信号SNP-INT-CTL,当其为高

电平时Q957导通,则USD-ID端通过分压得到1.2V的电压。),此时,AD6

为0.6V左右。

DP_RXD的2.2V是EMU_3_3V,经Q956,R976产生。(Q956的A1端连

接有来至CPU的控制信号CHRG-DET-PU,当其为低电平时Q956导通,则得到

2.2V的DP-RXD电压)

如图三,因USB-ID为1.2V的高电平,且来至CPU的充电使能信号

FACT-DET此时也为高电平,即U916的A1脚为高电平,又因U916为一或门,

则其输出端CHRG-DET亦为高电平。(注意:CHRG-DET电平的高低主要由

FACT-DET电平的高低决定,D915可拆除不用。)

充电器的输入电压VBUS一路连接到U900的T15脚,在U900中检

测该电压值并由其内部逻辑电路判断(硬件逻辑)是否过压,若正常则U900

的N13脚OV- GATE端为低电平,Q954是过压保护场效应管(P沟道), 当栅

极为低电平时,则导通,另一路VBUS通过Q954产生5.0V的USB-PWR电压(在

C907A非

实例分析:

一. 关机时插普通充电器则自动开机,但不充电也无充电反应;关机插USB线自动开

机,可充电也可与电脑联机。

从上述现象初步可知:此机故障应该出在EMU接口充电设备的识别电路上或充电使能

控制信号的产生电路上。

例一:将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —2.2V(正常),USB-ID—2.1V(偏高,正常为1.2V左右);为

方便测试改接USB线,测得VBUS:5.0V,D+ :0V,D- :3.1V(正常),USB-ID:3.5V(偏

高,正常为2.4V)。因USB-ID异常导致系统对充电器类别不能识别。

如上图三,在R966上端测得EMU2.8V实为4.5V;如上图二,在C952处测得EMU2.8V

也为4.5V。再测D260输入端BP:4.7V左右;USB-PWR:5.0V;其输出端为4.2V;均正常。

所以应该是U950有故障。换一好的U950后一切正常。(其实若仅为EMU-2.8V不正常,则可

将U950拿掉,再把EMU-3.3V接到C952处也可正常使用)。

例二:将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —2.2V(正常),USB-ID—1.3V(正常),AD6—0.6V(正常)。

因此可判断EMU接口充电设备的识别电路应该正常,故障应在充电使能控制信号的产生电路

上。如图四,测R1208非地端为0.3V左右低电平(正常为2.7V左右高电平),焊掉U912

再在此位置测CHRG-DET为0.3V左右低电平(正常为2.7V左右高电平);如图三,测C960

非地端为0V左右低电平(正常为2.7V左右高电平),再测D7614正端的充电使能控制信号

FACT-DET也为0V左右低电平(正常为2.7V左右高电平),焊掉D7614再测FACT-DET仍为

0V左右低电平,而FACT-DET来至U800(CPU)A14脚,焊掉U800后,测其A14脚到D7614

正端导通。由此可判断应为U800的故障从而导致FACT-DET不能翻转所制。

二.关机时插普通充电器则自动开机,但不充电也无充电反应;开机插USB线后则一

直处于充电状态,与电脑不联机。

从上述现象初步可知:此机故障应该出在EMU接口充电设备类型的识别电路上。

将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —2.2V,USB-ID—1.25V,AD6—1.25V;改接USB线,测得VBUS:

5.0V,D+ :0V,D- :3.1V,USB-ID:2.4V,AD6—2.4V。从此测量结果可知,U900并没有

得到正确的AD反馈信息,导致对EMU接口附件设备类型的识别产生错误。用万用表测AD6

处(C967,如图三)电阻值偏大,故怀疑有开路。焊下U900,再测C967与主板上U900之

R6脚间不导通,连通此两端再恢复主板各元件后,检查一切正常。

三.关机时插普通充电器均不充电也无充电反应;插USB线不可充电也不可与电脑联

机。

将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —0.3V,USB-ID—0V;为方便测试改接USB线,测得VBUS:5.0V,

D+ :0V,D- :0.3V,USB-ID:0V。从此测量结果可知,我们查找故障应该从D-及USB-ID

电压的产生电路如手。如图二,图三所示,D-(即DP-RXD)是EMU-3.3V经过Q956及R976

产生的;USB-ID是EMU-2.8V经过R966,R967等分压产生。由此,应首先测量EMU-3.3V及

EMU-2.8V的电压。在C952处测得EMU-2.8V为0.2V,在C953处测得EMU-3.3V为0.3V。两

基本电压均不正常,在测D7607的输入端电压VBOOST为5.6V(正常),USB-PWR仅为0.2V

(正常为5.0V左右)。再测C907A非地端电压也为0.2V。由此可见USB-PWR电压未产生。

如图四,在D

2024年10月30日发(作者:侯乐语)

Motorola V3充电原理

先认识一下V3的充电接口:

它属于EMU接口电路,即加强型Mini-USB接口电路。EMU Bus连接

器共有5个管脚组成,分别为VBUS,DM-TXD(D+),DP-RXD(D-),USB-ID

和地。

V3的充电模式通常有两种:一是用普通充电器充电,即普通充电模

式;二是用数据传输线通过电脑的USB接口充电,即USB充电模式。为了能够

有效地给电池充电,系统首先需要识别充电电源的充电能力及限制条件。为

此,充电器必须能够被识别,识别过程分两步进行:1)检查D+和D-管脚的

状态,用来识别是标准充电器还是USB充电器。2)检查ID管脚的电压,用

来识别充电器的类型(中速,快速等),在此,必须要注意信号AD6,它通过

U900的R6脚与其中的A/D Convertor模块相连,系统依靠它所回馈的电压

值与标准值相比较从而达到附件类型的识别。上述两种充电附件设备的识状

态如下表:

模式 VBus ID D+ / D-

普通充电 5V 100K-440K SE1(高/高)

USB充电 5V 开路 SE0 低/低

J 高/低

K 低/高

在USB模式下,D+和D-的有效状态包括SE0状态,J状态和K状态。

在该模式下SE1状态是不允许的。这是用来区别USB充电和普通充电模式的。

即当用普通充电器充电时:USB接口处的VBUS端应有5.0V的电压;

USB-ID端是接通的,阻值相当于100K—440K欧姆,其电压为1.2V左右;DM-TXD

(D+)端和DP-RXD(D-)均应为高电平,电压均为2.2V左右(实际上此时

DM-TXD与DP-RXD是相连通)。否则手机无法识别充电器,即接上充电器时

无任何反映。

当用数据传输线通过电脑的USB接口充电时,只需VBUS端有5.0V电

压;USB-ID悬空,其上电压为2.4V左右;DM-TXD(D+)端和DP-RXD(D-)

在上述三种状况下均可。

下面分别谈谈两种充电方式的相关过程:

一. 用普通充电器充电:

当普通充电器插入时,有5.0V的VBUS电压输入,则产生5.0V的

USB-PWR电压(USB-PWR产生过程稍后再述)。USB-PWR与VBOOST通过U7607

和U951产生3.3V的EMU-3.3V;而USB-PWR与BP电压及EMU-3.3V通过D960

和U950产生2.8V的EMU-2.8V。

USB-ID的1.2V是EMU-2.8V经过R966,R967,R984及Q957产生(N

沟道场效应器Q957的栅极连接来至CPU的控制信号SNP-INT-CTL,当其为高

电平时Q957导通,则USD-ID端通过分压得到1.2V的电压。),此时,AD6

为0.6V左右。

DP_RXD的2.2V是EMU_3_3V,经Q956,R976产生。(Q956的A1端连

接有来至CPU的控制信号CHRG-DET-PU,当其为低电平时Q956导通,则得到

2.2V的DP-RXD电压)

如图三,因USB-ID为1.2V的高电平,且来至CPU的充电使能信号

FACT-DET此时也为高电平,即U916的A1脚为高电平,又因U916为一或门,

则其输出端CHRG-DET亦为高电平。(注意:CHRG-DET电平的高低主要由

FACT-DET电平的高低决定,D915可拆除不用。)

充电器的输入电压VBUS一路连接到U900的T15脚,在U900中检

测该电压值并由其内部逻辑电路判断(硬件逻辑)是否过压,若正常则U900

的N13脚OV- GATE端为低电平,Q954是过压保护场效应管(P沟道), 当栅

极为低电平时,则导通,另一路VBUS通过Q954产生5.0V的USB-PWR电压(在

C907A非

实例分析:

一. 关机时插普通充电器则自动开机,但不充电也无充电反应;关机插USB线自动开

机,可充电也可与电脑联机。

从上述现象初步可知:此机故障应该出在EMU接口充电设备的识别电路上或充电使能

控制信号的产生电路上。

例一:将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —2.2V(正常),USB-ID—2.1V(偏高,正常为1.2V左右);为

方便测试改接USB线,测得VBUS:5.0V,D+ :0V,D- :3.1V(正常),USB-ID:3.5V(偏

高,正常为2.4V)。因USB-ID异常导致系统对充电器类别不能识别。

如上图三,在R966上端测得EMU2.8V实为4.5V;如上图二,在C952处测得EMU2.8V

也为4.5V。再测D260输入端BP:4.7V左右;USB-PWR:5.0V;其输出端为4.2V;均正常。

所以应该是U950有故障。换一好的U950后一切正常。(其实若仅为EMU-2.8V不正常,则可

将U950拿掉,再把EMU-3.3V接到C952处也可正常使用)。

例二:将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —2.2V(正常),USB-ID—1.3V(正常),AD6—0.6V(正常)。

因此可判断EMU接口充电设备的识别电路应该正常,故障应在充电使能控制信号的产生电路

上。如图四,测R1208非地端为0.3V左右低电平(正常为2.7V左右高电平),焊掉U912

再在此位置测CHRG-DET为0.3V左右低电平(正常为2.7V左右高电平);如图三,测C960

非地端为0V左右低电平(正常为2.7V左右高电平),再测D7614正端的充电使能控制信号

FACT-DET也为0V左右低电平(正常为2.7V左右高电平),焊掉D7614再测FACT-DET仍为

0V左右低电平,而FACT-DET来至U800(CPU)A14脚,焊掉U800后,测其A14脚到D7614

正端导通。由此可判断应为U800的故障从而导致FACT-DET不能翻转所制。

二.关机时插普通充电器则自动开机,但不充电也无充电反应;开机插USB线后则一

直处于充电状态,与电脑不联机。

从上述现象初步可知:此机故障应该出在EMU接口充电设备类型的识别电路上。

将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —2.2V,USB-ID—1.25V,AD6—1.25V;改接USB线,测得VBUS:

5.0V,D+ :0V,D- :3.1V,USB-ID:2.4V,AD6—2.4V。从此测量结果可知,U900并没有

得到正确的AD反馈信息,导致对EMU接口附件设备类型的识别产生错误。用万用表测AD6

处(C967,如图三)电阻值偏大,故怀疑有开路。焊下U900,再测C967与主板上U900之

R6脚间不导通,连通此两端再恢复主板各元件后,检查一切正常。

三.关机时插普通充电器均不充电也无充电反应;插USB线不可充电也不可与电脑联

机。

将电池与主板电池接口接触良好后插上普通充电器,测量EMU接口各触脚电压:

VBUS—5.0V(正常),D+/D- —0.3V,USB-ID—0V;为方便测试改接USB线,测得VBUS:5.0V,

D+ :0V,D- :0.3V,USB-ID:0V。从此测量结果可知,我们查找故障应该从D-及USB-ID

电压的产生电路如手。如图二,图三所示,D-(即DP-RXD)是EMU-3.3V经过Q956及R976

产生的;USB-ID是EMU-2.8V经过R966,R967等分压产生。由此,应首先测量EMU-3.3V及

EMU-2.8V的电压。在C952处测得EMU-2.8V为0.2V,在C953处测得EMU-3.3V为0.3V。两

基本电压均不正常,在测D7607的输入端电压VBOOST为5.6V(正常),USB-PWR仅为0.2V

(正常为5.0V左右)。再测C907A非地端电压也为0.2V。由此可见USB-PWR电压未产生。

如图四,在D

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