Forum: PC Hard- und Software Welche Spannung bei USB?


von Hans H. (wen_h)


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Hallo,

bisher war ich der Ansicht, dass die Spannung bei USB genau 5V beträgt, 
etwa so wie bei TTL. Sehe eben auf dem Steckerlader meines 
Samsung-Smartphones, dass da 5,3V bei 2A steht. Im Leerlauf messe ich 
sogar 5,8V.

Lade ich meine Powerbank genau mit 5V, ist der Ladestrom mit 1A deutlich 
reduziert. Bei 5,3V sind es dagegen schon knapp 2A.

Bis zu welcher Spannung darf man es treiben, ohne dass USB-Geräte 
Schaden nehmen?

Hans

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Hans H. schrieb:
> Bis zu welcher Spannung darf man es treiben, ohne dass USB-Geräte
> Schaden nehmen?

- https://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Energieversorgung

von Ich A. (alopecosa)


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Hans H. schrieb:
> Bis zu welcher Spannung darf man es treiben, ohne dass USB-Geräte
> Schaden nehmen?

Die USB Spezifikation sagt:

5V +-5% -> 4,75 - 5,25V.

Was aber viele vergessen: es ist ein (ziemlich dünnes) Kabel zwischen 
Netzteil und Endgerät.

Bei sehr langen Kabeln kann das schon mal soweit gehen das am Endgerät 
gerade noch die 4,75V ankommen, was dann dazu führt das die ganze 
Geschichte nicht mehr ordentlich lädt, weil die Spannung bei Belastung 
(Ein Smartphone möchte bspw. gerne 2A zum laden haben) einbricht und 
somit der Ladevorgang unterbrochen oder zumindest gedrosselt wird.

Die 5.3V die aus dem Netzgerät kommen sind gerade soviel das bei kurzem 
Kabel nichts passieren kann, aber bei längeren/dünneren Kabeln, trotzdem 
noch einigermaßen 5V am Gerät ankommen.

Das Grundprinzip ist bei den ganzen Schnelladeprotokollen (QC, USB-PD, 
etc.) das gleiche, nur die Spannungslagen sind anders und das Netzteil 
hat "mehr Möglichkeiten".

: Bearbeitet durch User
von Rolf M. (rmagnus)


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Hans H. schrieb:
> Lade ich meine Powerbank genau mit 5V, ist der Ladestrom mit 1A deutlich
> reduziert.

Wo liegen diese 5V an? Wirklich an der Powerbank oder eher am Ladegerät, 
also vor dem Kabel?

von Manfred P. (pruckelfred)


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Ich A. schrieb:
> 5V +-5% -> 4,75 - 5,25V.
> Was aber viele vergessen: es ist ein (ziemlich dünnes) Kabel zwischen
> Netzteil und Endgerät.

Trotzdem gelten 5,25 Volt, damit auch bei geringer Last, also ohne 
Kabelverluste, die Bauteile nicht beschädigt werden.

> Die 5.3V die aus dem Netzgerät kommen sind gerade soviel das bei kurzem
> Kabel nichts passieren kann, aber bei längeren/dünneren Kabeln, trotzdem
> noch einigermaßen 5V am Gerät ankommen.

Das macht Sinn, und der Unterschied 5,25 gegen 5,30 V liegt schon im 
Genauigkeitsbereich billiger Meßgeräte.

Hans H. schrieb:
> Im Leerlauf messe ich sogar 5,8V.

Das ist natürlich Mist, an den man keine wertvollen Geräte anschließen 
sollte.

von Hans H. (wen_h)


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Rolf M. schrieb:
> Wo liegen diese 5V an? Wirklich an der Powerbank oder eher am Ladegerät,
> also vor dem Kabel?

Am Ladegerät, denn an der gesteckten Micro-USB Steckverbindung kann ich 
nicht messen.

Ich A. schrieb:
> Die USB Spezifikation sagt:
>
> 5V +-5% -> 4,75 - 5,25V.

Manfred P. schrieb:
> Hans H. schrieb:
>> Im Leerlauf messe ich sogar 5,8V.
>
> Das ist natürlich Mist, an den man keine wertvollen Geräte anschließen
> sollte.

Seltsame Spezifikation, wenn sich nicht mal Samsung daran hält. Der 
Steckerlader ist nämlich original Samsung, und das zugehörige 
Galaxy-Smartphone durchaus ein wertvolles Gerät.

von Harald K. (kirnbichler)


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Hans H. schrieb:
> Seltsame Spezifikation, wenn sich nicht mal Samsung daran hält.

Du kannst ja mal den Leerlauf etwas realistischer gestalten und das 
Netzteil mit einem Widerstand belasten. Wenn da auch nur 10 mA fließen, 
dürfte die Spannung schon anders aussehen.

(Deinem Smartphone wird allerdings eine leicht erhöhte Spannung nichts 
ausmachen, denn das wird irgendein Schnelladeprotokoll à la Quickcharge 
beherrschen, bei dem es nach Aufforderung eine deutlich höhere Spannung 
geliefert bekommt.

von Benedikt L. (Firma: Dem Ben seine Leiche) (dembenseineleiche) Flattr this


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Da können nach Spefizikation sogar wesentlich mehr als 5V rausgekitzelt 
werden. 50V sind da durchaus am Anschlag drin!

von Harald K. (kirnbichler)


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Benedikt L. schrieb:
> 50V sind da durchaus am Anschlag drin!

Aber nur bei USB PD, und das dann auch nur mit USB-C-Steckern. Und 
USB-PD-Netzteile mit mehr als 100 Watt Leistung sind selten, daher wird 
man bei USB-PD auch nur selten Spannungen jenseits der 20V begegnen (die 
waren im bisherigen Standard das höchste der Gefühle, aber auch nur mit 
USB-C-Steckern).

Hier aber ist von Micro-USB die Rede, also ist USB PD draußen.

Das kann also nur QuickCharge oder irgendwas proprietäres von Samsung 
sein.

Es müsste auch was älteres sein, denn Samsung dürfte schon lange kein 
Micro-USB mehr verwenden.

von Hans H. (wen_h)


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Harald K. schrieb:
> Du kannst ja mal den Leerlauf etwas realistischer gestalten und das
> Netzteil mit einem Widerstand belasten. Wenn da auch nur 10 mA fließen,
> dürfte die Spannung schon anders aussehen.

Wo er recht hat, hat er recht: Bei Belastung mit 1K stellen sich 5,11V 
ein. Wieso Samsung dann 5,3V auf das Netzteil schreibt, bleibt ein 
Rätsel.

Der Hintergrund: Will meine USB-Geräte aus meinem Solarakku laden 
können, ein DC/DC-StepDown macht es möglich. Allerdings können moderne 
USB-Geräte mit dem Wandler nicht verhandeln, denn der gibt nur eine 
konstante Spannung aus und fertig. Es geht also nur darum, welche 
Ausgangsspannung ich am Wandler einstelle.

Die modernen USB-Geräte meiner Freundin laufen an dem Wandler allesamt 
nicht (Fehlermeldung), während mein altes Gelumpe einwandfrei 
funktioniert.

von Monk (roehrmond)


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Hans H. schrieb:
> Es geht also nur darum, welche
> Ausgangsspannung ich am Wandler einstelle.

Mit 5,2 Volt bist du auf der sicheren Seite. Außerdem kannst du noch die 
Leitungen D+ und D- mit einem 100 Ohm Widerstand verbinden. Manche 
Geräte brauchen das, um das Ladegerät als solches zu erkennen.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Hans H. schrieb:
> Es geht also nur darum, welche
> Ausgangsspannung ich am Wandler einstelle.

Halt 5V oder einen Mikroschnü drüber.

Hans H. schrieb:
> Die modernen USB-Geräte meiner Freundin laufen an dem Wandler allesamt
> nicht (Fehlermeldung)

Dann solltest Du Dir die USB Battery Charging Specification ansehen, 
die beschreibt, wie mit Widerstandsteilern an den USB-Datenleitungen dem 
an das Netzteil angeschlossenen Gerät mitgeteilt wird, welchen Strom das 
Netzteil liefern kann.

Der von Steve vorgeschlagene Widerstand ist nur eine Teilmenge davon.

von Harald (Gast)


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Hans H. schrieb:
> Wieso Samsung dann 5,3V auf das Netzteil schreibt, bleibt ein
> Rätsel

Aufrundungsregel:
> Ist die zu rundende Ziffer eine 5, 6, 7, 8 oder 9, wird aufgerundet.

von Harald K. (kirnbichler)


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Harald schrieb:
> Aufrundungsregel:

Aha.

Also wird 5.11 zu 5.3 aufgerundet?

Interessant, sehr interessant.

von Norbert (der_norbert)


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Harald schrieb:
> Aufrundungsregel:
> Ist die zu rundende Ziffer eine 5, 6, 7, 8 oder 9, wird aufgerundet.

Bestensfalls beim Kaufmann.
Du bist also weit entfernt von einer wirklich umfassenden Antwort.

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