Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik USB C CC-Pin Schaltung Ladekabel


von Mad (Gast)


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Kann mir hier jemand mitteilen, wie ich den im Anhang gezeigten Stecker 
richtig verdrahte?
An VBS + und an GND -. Was kommt denn an den CC-Lötpunkt?
Es soll zum einfachen Laden genutzt werden.
Wenn ich nur + und - anschließe fließen beim Laden nur ~ 100 mA.

Beitrag #7174209 wurde von einem Moderator gelöscht.
von H. H. (Gast)


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von Gerald K. (geku)


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von Mad (Gast)


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Danke für die links. Da bin ich auch schon drüber gestolpert. Allerdings 
übersteigt es etwas mein Verständnis.
Und da ich mit dem Kabel "nur" ein Samsung Tab S7 laden möchte, wollte 
ich mir ersparen, "alles" über USB zu lernen.
Eine kurze einfache Erklärung bzw. Hilfe von jemanden, der es versteht, 
wäre super.
Ich hoffe also noch etwas weiter. :-)
Danke

von H. H. (Gast)


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Du brauchst einen passend programmierten µC.

von Gerald K. (geku)


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Der Raspberry pi 4 hatte einen Bug bei der Versorgung über das USB-C 
Kabel.

Es fehlte einer von zwei Widerstände.

https://hackaday.com/2019/07/16/exploring-the-raspberry-pi-4-usb-c-issue-in-depth/

Ich nehme an die zwei 5,1k Widerstände im USB-C Kabel gegen Ground sind 
die Lösung.

von Mad (Gast)


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Gerald K. schrieb:

> Ich nehme an die zwei 5,1k Widerstände im USB-C Kabel gegen Ground sind
> die Lösung.

Verstehe ich es richtig, dass ich dann zwischen CC und GND den 
Widerstand setze?

von Gerald K. (geku)


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Mad schrieb:
> Gerald K. schrieb:
>
>> Der Raspberry pi 4 hatte einen Bug bei der Versorgung über das USB-C
>> Kabel.
>> Es fehlte einer von zwei Widerstände.
>>
> 
https://hackaday.com/2019/07/16/exploring-the-raspberry-pi-4-usb-c-issue-in-depth/
>> Ich nehme an die zwei 5,1k Widerstände im USB-C Kabel gegen Ground sind
>> die Lösung.
>
> Verstehe ich es richtig, dass ich dann zwischen CC und GND den
> Widerstand setze?

Im Abschnitt "USB TYPE-C IS FAR MORE THAN JUST A CONNECTOR" ist das 
Kabel mit den beiden Widerständen Ra gegen GND beschrieben.

Welche Widerstände benötigt werden hängt von den Geräten ab. Beim 
Rasperry pi 4 (Sink) wurde der Widerstand vergessen und musste im Kabel 
nachgerüstet werden. Oder man hat ein Netzgerät (Source) verwendet, 
welches auf diesen Mechanismus verzichtet hat.

: Bearbeitet durch User
von Mad (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Mad schrieb:
>> Gerald K. schrieb:

> Welche Widerstände benötigt werden hängt von den Geräten ab. Beim
> Rasperry pi 4 (Sink) wurde der Widerstand vergessen und musste im Kabel
> nachgerüstet werden. Oder man hat ein Netzgerät (Source) verwendet,
> welches auf diesen Mechanismus verzichtet hat.

In meinem Fall ist es ein original Samsung USB Netzteil und ein Samsung 
Tab S7 FE. Samsung benötigt wohl einen 56 kOhm Widerstand, wenn ich es 
richtig gelesen habe.
Also nehme ich einen 56 kOhm Widerstand und setze ihn zwischen CC und 
GND?!

von Gerald K. (geku)


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Wenn es sich Netzgerät und Tablet um Originalteile handelt und auch das 
Kabel original ist, dann verstehe ich das Problem nicht. Hat das Gerät 
überhaupt USB-C?

Ich hatte mit meinem Galaxy Tab S 10.5 das Problem, dass es nur mit dem 
mitgelieferten USB Netzteil funktionierte (Schnellladefunktion). Das 
USB-Netzteil vom Galaxy S6, dass genauso aussah, funktionierte nicht. 
Der Grund war, dass das original USB-Netzgerät 5,3V statt üblicherweise 
5V lieferte. Auch ein Labornetzteil mit 5,3V funktionierte nicht. Es 
muss einen Informationsaustausch zwischen Netzteil und Geräte geben, 
ähnlich wie es der USB-C Standard vorsieht.

von Mad (Gast)


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Das Gerät hat einen USB-C Anschluss.
Ich möchte das Tablet an die Wand hängen und da sieht ein üblicher 
abstehender USB-C Stecker natürlich unschön aus.
Daher möchte ich die Stromversorgung möglichst unauffällig gestalten.
Deshalb die Idee mit dem Flachbandkabel und gewinkelten Stecker (siehe 
erster Beitrag).
Das Netzgerät hat als output 9.0V mit 1.67 A und 5 V mit 2.0 A.
Ich habe testweise ein apple USB Netzgerät mit einem output von 5 V und 
1 A genommen.
Das Tablet hat darauf reagiert und geladen.

Das gleiche Prinzip hängt schon bei mir  mit einem Huawei Tablet mit 
Micro USB Anschluss. Es lädt zwar langsam, aber für meinen Zweck 
ausreichend schnell.

von H. H. (Gast)


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Mad schrieb:
> Ich möchte das Tablet an die Wand hängen und da sieht ein üblicher
> abstehender USB-C Stecker natürlich unschön aus.

Es gibt auch Winkelstecker, fertig konfektioniert als Ladekabel.

von Mad (Gast)


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H. H. schrieb:

> Es gibt auch Winkelstecker, fertig konfektioniert als Ladekabel.

Das stimmt, allerdings stehen diese auch  ab und das Kabel muss dann 
hinter das Tablet, was einen weiteren "knick" erfordert. Zudem kommt das 
Tablet fast bündig an die wand, so dass dahinter kein Platz für ein 
normales Kabel ist.

Oder gibt es solche fertigen Kabel und ich habe sie nur nicht gefunden?

So sieht es aktuell aus....

von H. H. (Gast)


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von Mad (Gast)


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H. H. schrieb:
> 
https://www.amazon.de/Datenkabel-Ladekabel-Inklusive-MacBook-Schwarz/dp/B07GX8PV4V

Ja, diese Kabel habe ich auch gefunden. Leider passen die nicht für mein 
Vorhaben.

von H. H. (Gast)


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von Mad (Gast)


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H. H. schrieb:
> 
https://www.amazon.de/Leichtes-flaches-Flachbandkabel-abgewinkelt-Synchronisation/dp/B07Q8JRYKB

Vielen Dank für die Suche. Allerdings ist auch das Kabel nicht geeignet, 
da der Stecker zu sehr absteht.

von Sam W. (sam_w)


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Mad schrieb:
> Das Netzgerät hat als output 9.0V mit 1.67 A und 5 V mit 2.0 A.
> Ich habe testweise ein apple USB Netzgerät mit einem output von 5 V und
> 1 A genommen.
> Das Tablet hat darauf reagiert und geladen.

Dann haben wir es hier mit zwei verschiedenen Standards zu tun:
Apple 5V/1A: Herkömmliche Signalisierung, früher mit zwei 
Spannungsteilern an den D+/D- Pins, heute wohl nur noch ein Widerstand: 
https://lygte-info.dk/review/USBpower%20Apple%20USB%20power%20adapter%20UK.html
Android nutzt in der Regel einen niederohmigen Widerstand, mit dem D+/D- 
verbunden sind.

Da das Tablet nur ca. 100mA zieht, sind in dem Adapterkabel D+/D- nicht 
verbunden.
An dem abgebildeteten Kabel scheinen D+/D-/CC/Vconn belegt zu sein.
Vielleicht funktioniert die "einfache" Variante mit kurzgeschlossenen 
D+/D- bei umgedrehtem Stecker?

Samsung 9V/1,67A bzw. 5V/2A: Das startet also bei 5V (z.B. bei 
"normalen" USB-Geräten) und kann dann mit Anforderung auf 9V erhöhen.
Dabei kann es sich nun um zwei Möglichkeiten handeln:
1) Quick Charge: https://de.wikipedia.org/wiki/Quick_Charge
Dann der Fall, wenn das Netzteil eine USB2.0 Buchse besitzt.
2) USB-C PD, wenn es eine USB-C Buchse besitzt.
Ich nehme mal letzteres an.

Hier ist das Prinzip erklärt:
https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/introduction-to-usb-type-c-which-pins-power-delivery-data-transfer/

Und hier sind die benötigten Widerstandswerte für USB-C Power (nicht PD) 
zu finden:
https://community.infineon.com/t5/Knowledge-Base-Articles/Termination-Resistors-Required-for-the-USB-Type-C-Connector-KBA97180/ta-p/253544

So wie ich das Bild im Eingangspost interpretiere, ist da bereits ein 
Widerstand zwischen 5V und ? (könnte mit CC verbunden sein). Die 
Bezeichnung 01C lässt auf 10kOhm schließen. Das wäre dann die 
Konfiguration für 5V/3A nach den USB-C Spezifikationen (nicht zu 
verwechseln mit dem USB-C PD Protokoll!).

Nun funktioniert das ja offensichtlich auch nicht direkt mit dem Tablet.
Dafür gibt es dann mehrere Möglichkeiten:
- Das Tablet will zusätzlich D+/D- verbunden haben
- Das Tablet kann mit den angepriesenen 5V/3A nichts anfangen, dann 
wären 22kOhm für 5V/1,5A einen Versuch wert (Widerstand austauschen).
- Das Tablet unterstützt den USB-C Standard ohne PD nicht.

Dann wäre eine Möglichkeit, vom originalen Netzteil CC1 oder CC2 an CC 
mit anzuschließen. Dabei aber den Widerstand am Kabel entfernen.

: Bearbeitet durch User
von Harald A. (embedded)


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Das weiter oben beschriebene Szenario mit den zwei 5k1 Widerständen gilt 
für ein USB Device. Das ist hier ja fertig und muss nicht modifiziert 
werden. Es geht doch um die richtige Abbildung der Netzteilseite. CC1 
und CC2 zwischen Tablet und Ladegerät müssen richtig durchverdrahtet 
werden, damit das Laden funktioniert. Wenn das gegebene Kabel hier 
Defizite hat bleibt nichts anderes als der Einsatz eines passenden 
Kabels. Auf Aliexpress/eBay mal nach folgenden Begriffen suchen:
USB-C FFC

von Mad (Gast)


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Sam W. schrieb:

> Dann haben wir es hier mit zwei verschiedenen Standards zu tun:
> Apple 5V/1A: Herkömmliche Signalisierung, früher mit zwei
> Spannungsteilern an den D+/D- Pins, heute wohl nur noch ein Widerstand:

Mit dem Apple Netzgerät hat das Tablet mit 1A geladen.

> Android nutzt in der Regel einen niederohmigen Widerstand, mit dem D+/D-
> verbunden sind.

Das Tablet reagiert auf die 100mA überhaupt nicht. Ein Samsung S8 und 
S10 meldet "langsames Laden...." und lädt langsam.

> Vielleicht funktioniert die "einfache" Variante mit kurzgeschlossenen
> D+/D- bei umgedrehtem Stecker?

Ich habe es mit einem Mini Stecker (siehe Anhang) versucht. D + mit D- 
gebrückt. Es ist bei 100 mA geblieben. Habe ich D + und D - mit dem 
Netzgerät verbunden, sind ca. 1,6 A geflossen.


> So wie ich das Bild im Eingangspost interpretiere, ist da bereits ein
> Widerstand zwischen 5V und ? (könnte mit CC verbunden sein). Die
> Bezeichnung 01C lässt auf 10kOhm schließen. Das wäre dann die
> Konfiguration für 5V/3A nach den USB-C Spezifikationen (nicht zu
> verwechseln mit dem USB-C PD Protokoll!).

Es ist ein 10kOhm Widerstand. 5V / 3A hatte ich auch angenommen. Das 
Tablet reagiert allerdings nicht. Daher die Frage, ob an CC irgendwas 
dran muss?!

von Mad (Gast)


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Harald A. schrieb:
> Auf Aliexpress/eBay mal nach folgenden Begriffen suchen:
> USB-C FFC



Ich glaube, ich bin tatsächlich fündig geworden. Hier könnte ich D+ und 
D- verbinden. Nur brauche ich keine 1000 Stück :-) (Mindestabnahmemenge)
Vielleicht versuche ich es mit dem free sample. Oder finden sich hier 
999 weitere Abnehmer :-D ?

https://german.alibaba.com/p-detail/XLJ-1600438440703.html?spm=a2700.galleryofferlist.normal_offer.d_title.50c2758fxbrOFQ

von Harald A. (embedded)


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„Free“ Sample ist meist eine schlechte Idee, die Chinesen sind ja nicht 
blöd. Aber Du hast durchaus eine realistische Chance, ein bezahltes 
Einzelstück zu bekommen. Mittlerweile kann man sogar durchaus nach 
Paypal fragen, manche lassen sich darauf ein. „Problem“ ist höchstens 
der Versand, China Post macht in der Regel nur der Aliexpress-Versender, 
professionelle Anbieter meist nur Express wie DHL, TNT, etc.

Edit:
Steht ja sogar da, dass Du Samples kaufen kannst. Außerdem gibt es da 
Alipay, darüber kann man dann auch ganz bequem zahlen.

: Bearbeitet durch User
von Mad (Gast)


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Ich werde es mal versuchen und berichten.
Danke schon mal für die Hilfe!

von Sam W. (sam_w)


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Mad schrieb:
> Ich habe es mit einem Mini Stecker (siehe Anhang) versucht. D + mit D-
> gebrückt. Es ist bei 100 mA geblieben. Habe ich D + und D - mit dem
> Netzgerät verbunden, sind ca. 1,6 A geflossen.

Das klingt dann nach QuickCharge-Technik.
Hat das originale Netzteil des Tablets eine herkömmliche Typ A 
USB-Buchse oder USB-C?

Mad schrieb:
> 5V / 3A hatte ich auch angenommen. Das
> Tablet reagiert allerdings nicht. Daher die Frage, ob an CC irgendwas
> dran muss?!

Dan scheint das Tablet die drei Power-Modi (5V) von USB-C nicht zu 
unterstützen.

Etwas an CC bringt nur dann etwas, wenn das Tablet USB-C PD spricht, was 
ich derzeit jedoch bezweifle. Denn normalerweise würde dann zumindest 
der erste USB-C Modus unterstützt werden (was nicht direkt heißt, dass 
es lädt, z.B. bei Laptops funktioniert es i.d.R. nicht). USB-C PD ist ja 
quasi eine Erweiterung dessen, wo man die CC-Leitung mit Pullup noch zur 
Kommunikation nutzt.

von Sam W. (sam_w)


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Mad schrieb:
> Ich glaube, ich bin tatsächlich fündig geworden. Hier könnte ich D+ und
> D- verbinden.

Das dürfte nach dem Test

Mad schrieb:
> + mit D-
> gebrückt. Es ist bei 100 mA geblieben.

nicht zum Erfolg führen.

Aber die D+/D- Pins einfach mit zum Netzteil führen sollte dann wie beim 
Laden mit dem normalen Kabel funktionieren.
Wenn die Leitung länger wird, auf ausreichenden Querschnitt von 5V und 
GND achten.

von Harald A. (embedded)


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Sam W. schrieb:
> Aber die D+/D- Pins einfach mit zum Netzteil führen sollte dann wie beim
> Laden mit dem normalen Kabel funktionieren.

Wenn Samsung bei diesem Tablet PD verwendet wäre CC1/2 wichtiger, denn 
hier findet die Kommunikation statt.

von Sam W. (sam_w)


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Um mal etwas Licht ins Dunkel zu bringen, welches Netzteil überhaupt mit 
dem Tablet Samsung Galaxy Tab S7 benutzt wird:

Es gibt mehrere kompatible Ladegeräte:
15W: z.B. EP-TA200EBE mit USB2.0 Typ A Buchse, Quick-Charge 3.0 und den 
Spannungsebenen 5V und 9V.
Vermutlich hat der TO dieses Ladegerät. D.h. hier einfach die 
Datenleitungen mit durchverbinden oder ein Modul wie 
https://www.ebay.de/itm/123047842108 verwenden.

Auf der Samsung-Website werden jedoch Ladegeräte mit USB-C von 15-45W 
gelistet. Das sind dann USB-C PD 3.0 Geräte mit PPS, das QuickCharge 4.0 
sehr ähnlich ist.

Alternativ kann man auch versuchen, den Lademodus des Apple Ladegeräts 
zu nutzen, wo es ja immerhin mit 5W lädt.
Wenn direktes Brücken nicht zum Erfolg führt, ggfs. 100-120 Ohm zwischen 
den Datenpins, eben R75 im Bild aus

Sam W. schrieb:
> Spannungsteilern an den D+/D- Pins, heute wohl nur noch ein Widerstand:
> https://lygte-info.dk/review/USBpower%20Apple%20USB%20power%20adapter%20UK.html
> Android nutzt in der Regel einen niederohmigen Widerstand, mit dem D+/D-
> verbunden sind.

: Bearbeitet durch User
von Mad (Gast)


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Sam W. schrieb:

> Hat das originale Netzteil des Tablets eine herkömmliche Typ A
> USB-Buchse oder USB-C?

Es hat eine normale USB A Buchse. Es ist das Netzteil EP-TA200.

von Mad (Gast)


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Sam W. schrieb:

> Aber die D+/D- Pins einfach mit zum Netzteil führen sollte dann wie beim
> Laden mit dem normalen Kabel funktionieren.
> Wenn die Leitung länger wird, auf ausreichenden Querschnitt von 5V und
> GND achten.

Da hatte ich mich unglücklich ausgedrückt. Ich meinte schon die D+/D- 
durchverbinden!

von Mad (Gast)


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Ich hatte zwischendurch noch einen QI Ladeadapter bei amazon 
(https://amzn.eu/d/7ovb9tg) bestellt, mit der Hoffnung auf einen 
passenden Stecker... der ist gestern gekommen und glücklicherweise ist 
es so einer, wie ich bei alibaba bestellen wollte.
Ich werd es morgen testen und berichten.

von Mad (Gast)


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So, einige verwirrende und aufschlussreiche Tests weiter bin ich nun 
doch am Ziel angekommen.

Das "Alibaba" Kabel habe ich zusätzlich zu +/- mit Data + / - bis zum 
Netzteil verbunden.
Samsung S8 lädt schnell ohne eine Meldung (100 % in 1,5 Std von 6% 
ausgehend).
Samsung S10 lädt mit Meldung "Kabel überprüfen ggf. ersetzen" langsamer 
(100% in 2,5 Std von 55% ausgehend)
Tablet S7 FE reagiert gar nicht.

Ich habe dann einfach mal Data +/- getauscht, jedoch mit dem selben 
Ergebnis.
Nun wollte ich das Ganze nachmessen und musste feststellen, dass an dem 
Stecker Data + / - gebrückt ist.
Zudem ist mir aufgefallen, dass sobald das Messgerät dazwischen hängt, 
auch das Samsung S8 plöltzlich eine Meldung "langsames Laden" anzeigt.

Daher habe ich einfach mal das ursprüngliche Kabel aus dem ersten Post 
genommen und ohne Messgerät angeschlossen und siehe da...
Samsung S8 / S10 lädt schnell ohne Meldung und auch das Tablet lädt ohne 
eine Meldung flott. Ich denke, es werden die 2 A sein, die das Netzteil 
zur Verfügung stellt.

Somit bin ich am Ziel. Vielleicht hilft diese Erkenntnis ja jemandem.

Ich bedanke mich bei euch für eure Überlegungen, Hilfestellungen und 
Beiträge.

von Sam W. (sam_w)


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Mad schrieb:
> Somit bin ich am Ziel.

Glückwunsch :-)

Mad schrieb:
> Nun wollte ich das Ganze nachmessen und musste feststellen, dass an dem
> Stecker Data + / - gebrückt ist.

Das ist ja interessant. Wieso man dann überhaupt D+/D- getrennt 
herausführt?

Mad schrieb:
> Zudem ist mir aufgefallen, dass sobald das Messgerät dazwischen hängt,
> auch das Samsung S8 plöltzlich eine Meldung "langsames Laden" anzeigt.

Dann wird der Shunt im Messgerät zu groß sein und die Geräte erkennen 
ein "schlechtes" Kabel, wo z.B. über eine schlechte Kontaktstelle oder 
eine angebrochene Leitung zu viel Spannung abfällt.

Mad schrieb:
> Ich denke, es werden die 2 A sein, die das Netzteil
> zur Verfügung stellt.

Ja, wobei das Tablet ja 5V/3A genehmigt bekommt über die Kodierung mit 
10kOhm von VCC nach CC. Es wird allerdings feststellen, dass das 
Netzteil nicht so viel liefern kann und die Spannung irgendwann 
einbricht. So kann man sich sicher an das Maximum herantasten.
Wenn das Ladegerät immer eingesteckt ist, passiert der Fall ja auch nur 
selten. Ansonsten würde ich die Signalisierung (= den Widerstand) auf 
einen geringeren Wert anpassen.

von Mad (Gast)


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Sam W. schrieb:

> Glückwunsch :-)
Danke :-)

> Das ist ja interessant. Wieso man dann überhaupt D+/D- getrennt
> herausführt?
Gute Frage... Ich habe es mehrfach nachgemessen und den kompletten 
Lötzinn entfernt um sicher zu gehen.


> Ja, wobei das Tablet ja 5V/3A genehmigt bekommt über die Kodierung mit
> 10kOhm von VCC nach CC. Es wird allerdings feststellen, dass das
> Netzteil nicht so viel liefern kann und die Spannung irgendwann
> einbricht. So kann man sich sicher an das Maximum herantasten.
> Wenn das Ladegerät immer eingesteckt ist, passiert der Fall ja auch nur
> selten. Ansonsten würde ich die Signalisierung (= den Widerstand) auf
> einen geringeren Wert anpassen.

Das Tablet wird überwacht und das Netzteil entsprechend automatisch 
ein-, bzw. ausgeschaltet (20%-80%).
Bei den Samsung Geräten kann man die Schnellladefunktion deaktivieren. 
Ich weiß allerdings nicht, welche Werte dort hinterlegt sind.

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