Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB-C-Versorgung einer Lampe : Maximale Leistung ohne USB-Controller?


von Jakob L. (Firma: tweekreis design) (jakob_la)



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Liebes uC-Forum,
ich bin dabei eine kleine Lampe zu bauen (siehe Anhang). Auf der Platine 
im Inneren sind einige MSP430-Mikrocontroller verbaut. Die gesamte Lampe 
soll mit 5 V Gleichspannung versorgt werden. Aus der Lampe kommt ein 
2-adriges Textilkabel heraus, an das die 5V Gleichspannung anzuschließen 
ist, damit die Lampe funktioniert.

Für diese 5V-Spannungsversorgung würde ich gern ein USB-C-Netzteil 
verwenden. D.h.:

230 VAC Steckdose <-> 5VDC USB-C-Netzteil mit weiblicher Buchse <-> 
USB-C-Stecker-männlich an Textilkabel gelötet <-> Textilkabel <-> blanke 
Kabeladern in WAGO-Klemme, welche auf Platine gelötet ist

Die Lampe verbraucht in Ihrem Peak 900 mA Strom. Das sind P = U*I = 5V * 
0,9A = 4,5 W. Ich würde deshalb gern ein Netzteil verwenden, welches 
mindestens 1.5 Ampere (== 7,5 W) oder mehr liefert. Ich habe auch 
gelesen, dass USB-C-Netzteile 3 Ampere (== 15 W) liefern können, was 
natürlich super wäre. Von dem USB-Power-Delivery-Standard (20 V und 5 A) 
muss ich keinen Gebrauch machen.

Eigentlich ja ganz einfach. Doch ich bin mir unsicher, ob ich die 1,5 
Ampere bzw 3 Ampere auch wirklich geliefert bekomme, denn ich habe 
gelesen, dass Geräte in manchen Fällen einen USB-Ladecontroller verbaut 
haben müssen, um dem Netzteil überhaupt gewisse Leistungen zu 
"entlocken". Wahrscheinlich sind das dann Ladecontroller die eben diesen 
gewissen USB-Standard erfüllen. Meine Lampe verfügt über keinen 
USB-Ladecontroller, sondern wie gesagt, lediglich über zwei Anschlüsse, 
nämlich Plus und Minus für die 5-V-Versorgung.

Wisst Ihr, ob ich unter Verwendung meines oben gezeigten 
"Verkabelungs-Schemas" meine 1.5 A oder sogar 3 A aus einem 
USB-C-Netzteil heraus bekomme ohne, dass ich einen USB-Controller in 
meiner Lampe verbaut habe? Meine Angst ist, dass das Netzteil vergebens 
auf einen Handshake-Partner wartet, dann auf 500 mA-Versorgung 
herunterschaltet und meine Lampe bzw. das Netzteil im Worst-Case 
abraucht...

Hier habe ich eine interessante Tabelle gefunden:
https://www.allround-pc.com/artikel/wissen/2016/wissen-usb-typ-c-im-ueberblick-was-geht-was-geht-nicht

Diese habe ich hier in den Anhang eingefügt. Dort steht, dass 15 W nur 
möglich seien, wenn sich das Kabel gegenüber Host und Client als 
USB-Typ-C-Kabel identifiziert. Daraus schließe ich, dass ich ohne 
USB-Controller keine 15 W bekommen werde. Ist das korrekt?

Blieben mir also noch die 7.5 Watt. Laut Tabelle benötige ich dafür ein 
Standard Typ-C auf Typ-C-Kabel. Aber ich habe ja einfach nur einen 
Stecker am Netzteil und auf der anderen Seite zwei offene Adern. Das ist 
für mich kein Standard-Typ-C auf Typ-C-Kabel. Meint Ihr, dass ich 
trotzdem 7.5 Watt bekommen werde?

Danke und liebe Grüße, Jakob

von Romanleser (Gast)


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Jakob L. schrieb:
> 900 mA
> meine 1.5 A oder sogar 3 A

lustiger Roman ;)

aber was willst Du nun?

von Achim H. (pluto25)


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Da hilt nur ausprobieren. Die Wandwanzen hier gegen alles bis zum 
Nennstrom, Darüber hinaus brechen sie zusammen und tickern etwas Strom 
bis die Last wieder im Normbereich liegt. Abgeraucht ist hier noch 
keins.

von Manfred (Gast)


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Jakob L. schrieb:
> USB-C-Netzteil

Überflüssig. Es gibt jede Menge USB-A Steckernetzteile, die genug Strom 
liefern.

von Harald A. (embedded)


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Suche bei den üblichen Verdächtigen nach „PD trigger“. Das sind genau 
die Chips, die dem Netzteil die gewünschte Kombination Spannung/Max. 
Strom entlocken. Ansonsten kannst Du bei einem USB-C Netzteil 
tatsächlich Schwierigkeiten bekommen.

von Michael (Gast)


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Harald A. schrieb:
> Ansonsten kannst Du bei einem USB-C Netzteil tatsächlich Schwierigkeiten
> bekommen.

Gerade bei USB-C ist es doch ganz einfach geworden: Es braucht nur zwei 
Widerstände. Ein Controller ist für 5V nicht erforderlich.

von Harald A. (embedded)


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Hm, stimmt, habe die Forderung nach nur 5V glatt ignoriert. Die Angaben 
über seinen nicht vorhandenen USB Controller haben mich das irgendwie 
falsch annehmen lassen.

von Jakob L. (Firma: tweekreis design) (jakob_la)


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Michael schrieb:
> Gerade bei USB-C ist es doch ganz einfach geworden: Es braucht nur zwei
> Widerstände. Ein Controller ist für 5V nicht erforderlich.

Das klingt interessant. Ich denke, Du meinst hier die Widerstände im 
Stecker?

von Jakob L. (Firma: tweekreis design) (jakob_la)


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Romanleser schrieb:
> Jakob L. schrieb:
>> 900 mA
>> meine 1.5 A oder sogar 3 A
>
> lustiger Roman ;)
>
> aber was willst Du nun?

Das war etwas unverständlich geschrieben. Ich möchte ein Netzteil, was 
1.5 A oder besser noch 3 A ausgeben kann.

von Jakob L. (Firma: tweekreis design) (jakob_la)


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Manfred schrieb:
> Jakob L. schrieb:
>> USB-C-Netzteil
>
> Überflüssig. Es gibt jede Menge USB-A Steckernetzteile, die genug Strom
> liefern.

Da hast Du Recht. Und bei USB-A-Netzteilen geht man ja nicht davon aus, 
dass darin Controller eine Ladespannung/ einen Ladestrom aushandeln 
oder?

von Oliver S. (oliverso)


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Jakob L. schrieb:
> 230 VAC Steckdose <-> 5VDC USB-C-Netzteil mit weiblicher Buchse <->
> USB-C-Stecker-männlich an Textilkabel gelötet <-> Textilkabel <-> blanke
> Kabeladern in WAGO-Klemme, welche auf Platine gelötet ist

Und warum muß es unbedingt USB(-C) sein? 5V Steckernetzteile mit 
Hohlstecker gibts in allen Leistungsklassen wie Sand am Meer.

Oliver

von Wendels B. (wendelsberg)


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Jakob L. schrieb:
> Ich möchte ein Netzteil, was 1.5 A oder besser noch 3 A ausgeben kann.

Wozu, wenn doch:
Jakob L. schrieb:
> verbraucht in Ihrem Peak 900 mA Strom

von Jakob L. (Firma: tweekreis design) (jakob_la)


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Oliver S. schrieb:
> Jakob L. schrieb:
>> 230 VAC Steckdose <-> 5VDC USB-C-Netzteil mit weiblicher Buchse <->
>> USB-C-Stecker-männlich an Textilkabel gelötet <-> Textilkabel <-> blanke
>> Kabeladern in WAGO-Klemme, welche auf Platine gelötet ist
>
> Und warum muß es unbedingt USB(-C) sein? 5V Steckernetzteile mit
> Hohlstecker gibts in allen Leistungsklassen wie Sand am Meer.
>
> Oliver

Ich hatte an USB gedacht, weil ich ja bereits ein Textilkabel habe und 
dieses soll idealerweise bis hin zum Netzteil gehen. Du hast natürlich 
Recht, dass es ganz viele solcher Netzteile mit Hohlstecker gibt. Diese 
haben aber immer bereits ein Kabel und den Stecker verbaut. Das Kabel 
ist meist aus Plastik und das finde ich nicht so schön. Ich habe 
zumindest kaum Netzteile gesehen, die ohne Kabel geliefert werden. Ein 
USB-Netzteil bietet da natürlich genau das, was ich brauche.

von Jakob L. (Firma: tweekreis design) (jakob_la)


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Wendels B. schrieb:
> Jakob L. schrieb:
>> Ich möchte ein Netzteil, was 1.5 A oder besser noch 3 A ausgeben kann.
>
> Wozu, wenn doch:
> Jakob L. schrieb:
>> verbraucht in Ihrem Peak 900 mA Strom

Soweit ich weiß sollte ein Netzteil immer großzügig ausgelegt sein, 
sodass es nicht an seine Belastungsgrenzen kommt. Und in den Texten, die 
ich bis lang zum Thema USB-C-Versorgung gelesen habe, war immer die Rede 
von den Abstufungen 0.9 A, 1.5 A und 3 A, welche diese Netzteile 
liefern. Um nicht an die Belastungsgrenze des Netzteils zu kommen, fiel 
deshalb das 0.9 A-Netzteil für mich heraus.

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