Ladegerät / Netzteil für Tablet Dell Venue

[Mark K. (mamikoe)]

Hallole,
weiß jemand näheres über die Art und Weise, wie die Dell-Venue-Tablets 
mit den "kleinen" Ladegeräten/Netzteilen, die über Micro-USB 
angeschlossen sind, kommunizieren?
Zum Hintergrund:
Die Venue-Tablets von Dell haben zwar eine Micro-USB-Ladebuchse - 
geladen bzw. darüber betrieben werden sie aber mit den Dell-typischen 
19,5V.
Bei den (älteren) Dell-Laptops werden spezielle 17,4mm-Hohlstecker mit 
einem dritten Pin verwendet, der dem Laptop die Maximalleistung des NT 
mitteilt - siehe hierzu 
Beitrag "Dell Notebook mit fremdnetzteil betreiben GELÖST". Dies ist bei den 
Tablet- bzw. Venue-Ladegerät/NT zwar (anscheinend) nicht der Fall. Aber 
da wird anscheinend irgendein anderer Trick verwendet, um das LG/NT zu 
veranlassen, am  Micro-USB-Stecker zwischen den üblichen 5V und 19,5V 
umzuschalten. Leider habe ich nur ein solches Tablet (Mit Dock-Station 
und dessen NT), aber kein spezifisches LG/NT mit Micro-USB-Stecker, ich 
kann das Venue nur über die Dock-Station und dessen Netzteil (4,5/3mm 
Hohlstecker) laden, so daß ich mich um eine DIY-Lösung bemühe - denn ich 
habe genügend 19V-NT hier, die die benötigten 23W locker bringen.

Im Netz wird mehrfach behauptet, daß es genügend würde, über den 
Micro-USB-Stecker etwa 19V zuzuführen, und das Tablet/Venue würde ein 
passendes LG/NT erkennen (23W) und in den Lademodus für 19,5V/1,2A 
schalten:
http://bspt.altervista.org/diy-usb-type-c-charging-for-dell-venue-11-pro-7140/
https://lemonoah17.wordpress.com/2016/08/19/self-made_charger_for_dell_venue_11_pro/

Ich habe das ausprobiert, und manchmal klappt es, manchmal nicht. Meist 
funktioniert es, wenn das LG/NT noch nicht am Netz hängt, aber mit dem 
Tablet verbunden ist, also die Spannung ansteigt. Beim Einstecken des 
Steckers (wenn dort die 19V bereits anliegen) in das Tablet wird fast 
immer nur ein 1W-LG/NT erkannt (s.u.) und wenn ich den NV-Stecker des NT 
(5,5mm Hohlstecker, ganz gewöhnlich) in die DIY-Adapterbuchse stecke, 
wird manchmal ein 23W-LG/NT erkannt und angezeigt, manchmal ein 
1W-LG/NT; eine Erklärung habe ich nicht, es sollte gleich sein, wo der 
"Schalter" sitzt, wenn das NT bereits eingesteckt ist.
Versuche mit dem Labor-NT haben gezeigt, daß sowohl bei 
nicht-schlagartigen Ansteigen der Spannung ein 23W-LG/NT erkannt wird 
als auch wenn ich zunächst 5V anlege und dann schlagartig auf 19,5V 
erhöhe/umschalte. Beim langsamen Ansteigen der Spannung liegt die 
Grenze, ab der ein 23W-LG/NT erkannt wird, bei etwa 17V; fällt die 
Spannung wieder, wird unterhalb von etwa 11V ein 3W-LG/NT erkannt. Beim 
schlagartigen Anlegen der Spannung wird ab etwa 17V entweder aber selten 
ein 23W-LG/NT erkannt, meist aber absurderweise ein 1W-LG/NT (also nicht 
das 3W-NT, dies nur bei Spannungen unter 17V), was m.W. von Dell 
überhaupt nicht angeboten wird und auch völlig sinnlos wäre.

Mit alldem könnte man leben und es dabei belassen, indem ein Schalter am 
erforderlichen Adapter von Hohlbuchse auf Micro-USB zwischen irgendwas 
unter 17V und 19V/20V umschaltet.
Das Problem ist aber, daß das Tablet/Venue abgesehen vom Diagnosemodus, 
der unmittelbar nach dem Einschalten ausgelöst werden muß, nicht 
erkennen läßt, ob es meint, ein 23W-NT/LG oder ein 3W-LG/NT bzw. 
1W-LG/NT zu erkennen: Die kleine Ladeleuchte leuchtet immer, auch bei 
nur 5V. Und natürlich wird das LG/NT nicht nur vor dem Einschalten 
eingestöpselt und außerdem wird im laufenden Betrie des öfteren 
absichtlich oder versehentlich die Verbindung getrennt.
Ich könnte natürlich einen Shunt einschleifen, der über einen PNP eine 
LED betreibt - der Unterschied zwischen den ca. 1,1 bis 1,2A bei 19V und 
den ca. 400mA bei Erkennen eines 3W-LG/NT ist groß genug -, so daß dies 
am Adapter zu erkennen wäre. Aber ich möchte gern den durch den Shunt 
bewirkten Spannungsabfall vermeiden, denn alle meine NT gehen bei den 
ca. 1,2A schon etwas in die Knie, so daß die Spannung ohnehin niedriger 
als 19,5V ist.
Daher möchte mich wie eingangs formuliert erkundigen, ob hier jemand 
weitergehende Erkenntnisse über die Kommunikation zwischen Tablet und 
LG/NT hat. Ich könnte mir vorstellen, daß hierzu der normalerweise nicht 
verwendete Pin4 des Micro-USB-Steckers verwendet wird - oder gar die 
D+/D- Pins, von einer regelrechten USB-Kommunikation nicht zu reden 
(dieses USB-Micro-Buchse dient nur dem Laden, kein daran angeschlossenes 
USB-Gerät wird erkannt).

[Achim M. (minifloat)]

Mark K. schrieb:
> Ich könnte mir vorstellen, daß hierzu der normalerweise nicht verwendete
> Pin4 des Micro-USB-Steckers verwendet wird

Der Pin ist zur OTG-Umschaltung gedacht gewesen.

Hast du ein Originalnetzteil?

Wenn du dir einen Adapter Micro-Buchse auf Micro-Stecker mit 1:1 
Belegung baust, könntest du nachsehen, was auf dem Pin4 und auch sonst 
los ist.

mfg mf

[Harald K. (kirnbichler)]

Mark K. schrieb:
> Die Venue-Tablets von Dell haben zwar eine Micro-USB-Ladebuchse -
> geladen bzw. darüber betrieben werden sie aber mit den Dell-typischen
> 19,5V.

Nicht "die", einige vielleicht.

Ich hab' hier eines, das will nur 5V sehen, und das mitgelieferte 
Netzteil kann auch gar nichts anderes.

Was in Deinem Fall passiert, dürfte eine Implementierung des 
QuickCharge-Protokolls oder etwas vergleichbarem proprietärem sein.

Bevor sich USB PD (mit USB-C) durchgesetzt hat, wurde QC von einigen 
Herstellern verwendet, insbesondere bei Smartphones.

[Mark K. (mamikoe)]

@ Achim M.: Nein, wie erwähnt habe ich keines dieser Netzteile sondern 
"nur" eine Dock-Station mit deren Netzteil (4,5/3mm Hohlstecker). 
Andernfalls hätte ich das Problem nicht und würde mir darüber keine 
Gedanken machen.

@ Harald K.: O.k., mag sein, daß die älteren Venue nur mit 5V laden, aus 
den Daten für das Ladegerät kann man aber folgern, daß das 19,5V-Laden 
ab Venue 7 zutrifft. Nach alldem, was man dazu lesen kann, kennen die 
Venue kein Quick Charge sondern werden - wenn nicht nur mit 5V ;-) - mit 
5V (sehr langsam) oder alternativ mit nominal 19,5V geladen.
Meine Versuche haben ergeben, daß gleich ob 19,5V oder weniger (wie 
beschrieben wird ein Abskinken der Spannung bis etwa 11V toleriert, 
sobald das Venue das Ladegerät erst mal als 23W-LG erkannt hat) und auch 
unabhängig vom Ladezustand des Akkus der Ladestrombei ca. 1,1A liegt.

Die beschriebene Reaktion des Venue, die angeschlossene Spannungsquelle 
bis ca. 17V als 3W-LG/NT und jedenfalls bei nicht schlagartigem 
Erreichen von mehr als 17V als 23W-LG/NT (und beim Absinken der Spannung 
unter ca. 11V wieder als 3W-LG/NT) zu "erkennen" (und es bei 
schlagartigem Anlegen von mehr als 17V meist als 1W-LG/NT zu bezeichnen 
und zu behandeln) läßt es aber doch als wenig wahrscheinlich erscheinen, 
daß wie bei Quick Charge eine komplexe Kommunikation über die 
USB-Datenleitungen erfolgen würde, oder? Zweifellos muß das Venue 
irgendwie das LG/NT veranlassen, von den normalen 5V auf 19,5V 
umzuschalten, denn wie auch zu erwarten gibt ausweislich der verlinkten 
Berichte im Netz das LG/NT "normal" nur 5V ab. Aber wie? Das ist die 
Frage.
Oder halt für mein Problem als Lösung, wie auch beim Anstecken des 
USB-Steckers dem Venue vorgegaukelt werden kann, daß auf 19,5 
umgeschaltet wird, damit die 23W-Erkennung immer zuverlässig 
funktioniert.

[Harald K. (kirnbichler)]

Mark K. schrieb:
> Die beschriebene Reaktion des Venue, die angeschlossene Spannungsquelle
> bis ca. 17V als 3W-LG/NT und jedenfalls bei nicht schlagartigem
> Erreichen von mehr als 17V als 23W-LG/NT (und beim Absinken der Spannung
> unter ca. 11V wieder als 3W-LG/NT) zu "erkennen" (und es bei
> schlagartigem Anlegen von mehr als 17V meist als 1W-LG/NT zu bezeichnen
> und zu behandeln)

Wie hast Du das untersucht?

> läßt es aber doch als wenig wahrscheinlich erscheinen,
> daß wie bei Quick Charge eine komplexe Kommunikation über die
> USB-Datenleitungen erfolgen würde, oder?

Es kann natürlich auch irgendein proprietärer Scheiß sein.

Was ist Dein Ziel? Willst Du ein Netzteil nachbauen?

[Mark K. (mamikoe)]

Mit einem einstellbaren Netzteil (sog. "Labor"netzteil), durchorgeln der 
Spannungen, an- und abschalten/trennen der Spannung/Netzteil, Messen der 
Spannungen und Ströme, Anzeige im Diagnose-Modus des Venue.

Mein Ziel war, eines der vorhandenen 19V-NT zum Laden/Betrieb des Venue 
zu verwenden, um kein weiteres spezielles Dell-NT kaufen zu müssen. Und 
dabei stiße ich auf das Problem, daß ein sicheres Erkennen als 23W-NT 
durch das Venue eben erfordert, daß zunächst für eine sehr kurze Zeit 
eine geringere Spannung anliegen muß. Siehe letzter Absatz in meinem 
Ausgangspost. Um da vielleicht eine Lösung zu finden ist sicherlich 
hilfreich, zu wissen, ob/wie Venue und NT kommunizieren. Außerdem bin 
ich jetzt neugierig geworden und will es wissen ...

[Harald K. (kirnbichler)]

Mark K. schrieb:
> Mit einem einstellbaren Netzteil (sog. "Labor"netzteil), durchorgeln der
> Spannungen, an- und abschalten/trennen der Spannung/Netzteil, Messen der
> Spannungen und Ströme, Anzeige im Diagnose-Modus des Venue.

Das halte ich für mutig.

Deine These, daß das Ding kein Quickcharge o.ä. einsetzt, ist jedenfalls 
damit nicht belegt.

Du könntest einen USB-Ladeanalysator zwischen das Tablet und das 
Netzteil packen, und damit herausfinden, was wirklich Sache ist. So 
etwas gibt es von verschiedenen Herstellern wie z.B. "Fnirsi", und die 
messen nicht nur die fließenden Ströme und Spannungen, sondern geben 
auch das jeweils ausgehandelte Protokoll aus.

Und wenn Du das weißt, kannst Du Dir einen "Adapter" o.ä. besorgen, der 
aus einer Konstantspannung eben eine QuickCharge- oder 
was-auch-immer-kompatible Lösung macht.

Für USB-C mit PD gibt es so etwas:

https://de.aliexpress.com/item/1005005514748180.html

und für QuickCharge so etwas:

https://www.aliexpress.com/item/32983839710.html

daher gehe ich davon aus, daß es auch für Dein Problem eine sicherere 
Lösung geben wird als brutal unaufgefordert auf ein USB-Kabel eine 
höhere Spannung als 5V zu geben.

So eine Selbstbastellösung wäre ein sehr effizienter USB-Geräte-Killer; 
ich würde so etwas noch nicht mal in meiner eigenen Schublade herumliegn 
haben wollen.

[Mark K. (mamikoe)]

Vielleicht hast Du es nicht gelesen, aber es ist alles andere als mutig, 
an die USB-Micro-Buchse dieses Venue (11 pro) 20V anzulegen - weil es 
das originale Dell-Netzteil ohnehin tut und ich zuvor die entsprechenden 
Berichte im Netz gelesen habe. es mag ja sein, daß Dein Venue-Modell nur 
mit 5V über USB-Micro lädt, das weißt Du besser als ich, zumal Du nicht 
schreibst, welches Modell Du hast, aber beim Venue 11 Pro ist es 
definitiv anders.
Aufgrund der Beschreibung der Netzteile vermutlich ab Venue 7, aber 
jedenfalls und definitiv das Venue 11 wird mit 19,5V via USB-Micro 
"richtig" geladen und wenn nur ein 3W-NT/LG erkannt wird (also bei 5V 
bis ca. 17V) zieht das Tablet nur ca. 400mA, was bei 5V eben im Betrieb 
nicht mal zum Aufrechterhalten der Akkuladung genügt und bei 
ausgeschaltetem Gerät mehr als einen Tag zum Aufladen benötigt.
Und zu versuchen, irgendwas am USB-Port zu belauschen, funktioniert 
schon mangels originalem Dell-Netzteil nicht.

Was Du vermutlich auch nicht weißt oder überlesen hast ist, daß der 
Venue im Diagnose-Modus (nach dem Anschalten anstelle BIOS oder Booten 
einzuleiten) allerlei Ladedaten anzeigt, darunter den Ladestrom und 
welches LG/NT der Venue zu erkennen glaubt und dementsprechend das 
Ladeverhalten anpaßt. Details habe ich in meinem Ausgangspost 
beschrieben. Dies in Verbindung mit den extern gemessenen Spannungen und 
Strömen bestätigen das, was an anderen Stellen im Netz geschrieben ist 
und sich auch aus der Beschreibung der Funktionsweise des 
Dell-Ladegeräts (daß es am Venue regulär mit 19,5V lädt) ergibt, nämlich 
daß Dell jedenfalls nicht mit Quick Charge arbeitet - wie auch immer im 
übrigen der Venue das "richtige" Ladegerät erkennt und dieses veranlaßt, 
von den "default"-mäßigen 5V auf 19,5V umzuschalten.

Der von Dir verlinkte Adapter scheint das Gegenteil von dem Adapter zu 
machen, von den in einem der in meinem Ausgangspost genannten links die 
Rede ist: Dort hat jemand ein Quick-Charge-Ladegerät eines anderen 
Geräts mit einem entsprechenden Adapter dazu gebracht, feste 20V 
auszugeben, um damit den Venue so zu laden, wie der es haben will - mit 
festen ca. 19,5V. Der von Dir verlinkte Adapter macht das Gegenteil und 
stellt mit einer festen Spannung als Eingang verschiedene 
Quick/Fast-Ladeprotokolle zur Verfügung, ausweislich der Beschreibung
"DCP protokoll, BC1.2, Apple, Samsung Protokoll · Unterstützung Huawei 
Schnelle Ladung Protokoll FCP/SCP · Unterstützung Huawei Schnelle Ladung 
Protokoll AFC · Unterstützung spreadtrum Schnelle Ladung Protokoll SFCP 
· Unterstützung Qualcomm QC 2,0 und 3,0 · Unterstützung MTK PE1.1/PE 
2,0".
Das sagt mir zwar alles nichts, ist aber sicherlich extrem praktisch, 
wenn man diesen Bedarf hat. Da aber das Dell-"Verfahren" - sofern man 
die simple Umschaltung von 5V auf 19,5V überhaupt so bezeichnen darf/mag 
- nicht aufgeführt ist nutzt dieser Adapter in diesem Fall leider 
überhaupt nichts.

Natürlich könnte ich mit Hilfe eines kleinen uC oder ATTiny oder so und 
etwas periphere Elektronik meinem vorhandenen NT die nötige 
"Intelligenz" verpassen, um unabhängig davon, was ihm der Venue 
irgendwie signalisiert, bei jedem Anstecken bzw. Anschalten für ein paar 
100ms zunächst 5V auszugeben und dann auf die volle Spannung 
umzuschalten. Aber wenn ich diesen Aufwand treiben wollte, dann würde 
ich es schon so machen wollen, daß die Umschaltung nur auf 
entsprechendes Kommando des Venue erfolgt, damit ich das LG/NT auch als 
normales 5V-USV-LG verwenden kann - und wenn nur aus dem Gesichtspunkt, 
daß die USB-Micro-Buchse andere (oder auch mich in einem Zustand der 
Unaufmerksamkeit) dazu veranlassen könnte, ein "normales" USB-Gerät 
anzuschließen und dadurch mit der vollen Spannung zu zerstören.
Daher interessiert mich, wie der Venue mit dem orgininalen LG/NT 
kommuniziert.
Aber anscheinend weiß das niemand.

[Harald K. (kirnbichler)]

Da Du das ja alles so gut weißt, muss ich mich nicht weiter mit Deinem 
Problem beschäftigen. Danke.

[Mark K. (mamikoe)]

Diese schnippische Antwort der "beleidigten Leberwurst" kannst Du Dir 
wirklich verkneifen.
Ich frage nach der spezifischen Kommunikation zwischen dem Venue und dem 
Dell-LG/NT, wie das Umschalten auf 19,5V veranlaßt wird, weil ich das 
nicht weiß und es im Netz auch keine Infos darüber gibt.
Wenn Du aber selbst sogar von diesen 19,5V nichts weißt, weil Dein Venue 
so alt ist, daß er nur mit 5V lädt (so wie Du behauptest), und daher die 
Umschaltung auf 19,5V nichts glaubst, dann lies die verlinkten Quellen 
und denke mal gelegentlich darüber nach, daß dies bei den entsprechenden 
Geräten nur ohne Zerstörung funktionieren kann, weil Dell das so 
vorgesehen hat.

[Harald K. (kirnbichler)]

Ich habe Dir einen konkreten Hinweis gegeben, wie Du das Protokoll 
untersuchen kannst -- Du schließt kategorisch alles aus, was nicht 
Deinem Gedankengebäude entspricht, sondern beharrst drauf, daß man Dir 
nur exakt so, wie Du Dir das vorstellst, Ratschläge geben darf. Tja, 
dann musst Du halt selbst glücklich werden. Mach es so, wie Du Dir schon 
zurechtgereimt hast.

Andere würden wenigstens mal ein Oszilloskop an das Kabel dranhalten, um 
zu untersuchen, was da passiert, wenn sie keinen USB-Ladeprotokolltester 
zur Hand haben, aber anscheinend schließt Du diese Möglichkeit auch 
konsequent aus.

[Mark K. (mamikoe)]

Ich sage es gerne noch mal: Ich habe nicht das originale Dell-LG/NT, 
daher findet keine Kommunikation über die USB-Buchse statt und daher 
kann ich da auch nichs herummessen.
Im übrigen ist das - "messe mal an der Buchse" - nun wirklich nichts, 
was man mit der Frage "Weiß jemand, wie die Geräte kommunizieren" 
sinnvollerweise erwarten kann. Auf die Idee kommt jeder selbst, sofern 
möglich und keine anderen Erkenntnissquellen.