Hallo zusammen Ich habe eine Powerbank mit Anzeige. Nun habe ich gesehen, dass das Handy mit über 9V geladen wird. Ich würde das gerne verstehen. USB sind doch normalerweise 5V und das Handy bekommt nun 9V, obwohl es doch sicherlich 5V erwartet. Ich kapiere es nicht, wenngleich es funktioniert.
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Dein Handy nutzt USB Power Delivery (USB-PD) um mehr Leistung zum laden auszuhandeln. Für mehr Informationen: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1809251.htm
Gio B. schrieb: > Ich kapiere > es nicht, wenngleich es funktioniert. USB-PD (Power Delivery) oder QC (Quick Charge) sind das Stichwort. Moderne Handys können teilweise mit über 60W (20V, 3A) laden
Also ich kenne das mit usb-c. Aber hier ist es ein USB-A kabel an der powerbank und usb-c am Handy. Mir war nicht bewusst, dass man über USB A kabel über 5V geben darf.
Sebastian R. schrieb: > Moderne Handys können teilweise mit über 60W (20V, 3A) laden 20V? Aber im innern des Handys Sitz doch ein 3,7V Akku. Was soll das bringen, wenn ich 20V gebe und das dann wieder im Handy auf 4,2V bringe?
Gio B. schrieb: > 20V? Aber im innern des Handys Sitz doch ein 3,7V Akku. Was soll das > bringen, wenn ich 20V gebe und das dann wieder im Handy auf 4,2V bringe? An der Steckdose hat man doch 230 V, was sollen da die 380.000 V der Hochspannungsleitung bringen....
Gio B. schrieb: > Also ich kenne das mit usb-c. Aber hier ist es ein USB-A kabel an > der > powerbank und usb-c am Handy. Mir war nicht bewusst, dass man über USB A > kabel über 5V geben darf. USB-A in 3.0 an USB-C ist das normal. Du solltest einen blau codierten Stecker haben. USB-A 3 hat mehr als die 4 Kontakte
Jens K. schrieb: > USB-A in 3.0 an USB-C ist das normal. Du solltest einen blau codierten > Stecker haben. USB-A 3 hat mehr als die 4 Kontakte Und wenn nicht kann es immernoch Quick Charge sein. Die nutzen meine ich die 2.0er Datenleitungen. H. H. schrieb: > An der Steckdose hat man doch 230 V, was sollen da die 380.000 V der > Hochspannungsleitung bringen.... Oder anders ausgedrückt: man versucht die Verluste in der Leitung zu minimieren durch niedrigere Ströme in der Leitung. P=U*I
N. M. schrieb: > Oder anders ausgedrückt: man versucht die Verluste in der Leitung zu > minimieren Eher, man muss mit einer höheren Spannung übertragen, damit die max. Strombelastbarkeit der Steckkontakte nicht überschritten wird.
Udo S. schrieb: > Eher, man muss mit einer höheren Spannung übertragen, damit die max. > Strombelastbarkeit der Steckkontakte nicht überschritten wird. Man könnte die Kontakte und die Leitungen sicherlich dazu ertüchtigen es zu können. Hätte aber immernoch die Verluste. Aber das ist Haarspalterei. Irgendwann wird's halt auch unhandlich 😄
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Gio B. schrieb: > was soll das > bringen, wenn ich 20V gebe und das dann wieder im Handy auf 4,2V bringe? Auch 5 Volt darfst du nicht "einfach so" ungeregelt auf den Akku drauf geben. Ein kleiner Spannungs- und Laderegler ist die Zauber-Elektronik, welche die "Verbindung" zwischen Ladebuchse und Akku herstellt. Und P = U x I die physikalische Grundlage, wie alles zusammen kommt. Du möchtest schneller mehr Leistung ins Gerät bringen, weil die Akkus größer werden, oder mehr Speicherkapazität haben. Das mit "schneller" und "mehr" geht nur, indem du Spannung (U) und/oder Strom (I) erhöhst. Mit USB 2.0 kannst du nur 2.5 Watt übertragen. U = 5 Volt, I = 0.5 Ampere. Mit weiteren Standards (PD und QC) dürfen Spannung und Strom höher sein. https://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Energieversorgung Gio B. schrieb: > dass man über USB A kabel über 5V geben darf. der Stecker (USB-A) und der Kabelquerschnitt bzw. Kabellänge bestimmen zwar auch die maximal übertragbare Energiemenge (Watt), aber das ist hier erst mal nachrangig.
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Danke erstmal für die ganzen Antworten. Trotzdem kann ich doch nicht einfach die Spannung erhöhen, damit ich bei gleichbleibendem Strom mehr Watt auf den Akku bekomme. Sonst könnte man da ja gleich 300V/2A raufgeben. Letzten Endes wird es im Handy selber doch wieder auf 4,2V herunter transformiert. Mir ist klar dass ich hier etwas nicht schnalle, weil es ja offensichtlich so läuft wie ihr es beschreibt. Aber ich würde es eben auch gerne kapieren.
Gio B. schrieb: > Trotzdem kann ich doch nicht einfach die Spannung erhöhen... Kann man schon, wenn es der Teilnehmer kann. Deshalb handeln die das über ein Protokoll aus. Kann das der Teilnehmer nicht, gibt's halt nur 5V. Gio B. schrieb: > Sonst könnte man da ja gleich 300V/2A raufgeben. Naja, es gibt halt auch Vorschriften was Schutzkleinspannung, Isolation usw angeht. Aber ja, beim Auto wird das so gemacht. Und da nicht nur 300V. Gio B. schrieb: > Letzten Endes wird es im Handy selber doch wieder auf 4,2V herunter > transformiert. Ja schon. Aber du hast im Handy dann eben einen höheren möglichen Ladestrom. Das Netzteil gibt sagen wir Mal 20V mit bis zu 3A aus. Sind bis zu 60W. Das angeschlossene Gerät hat einen Schaltregler der die Spannung z.B. auf 5V runter setzt und hat damit einen Maximalstrom von 12A. Abzüglich Verlusten natürlich. (Alle Werte nur als Beispiel)
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Gio B. schrieb: > Trotzdem kann ich doch nicht > einfach die Spannung erhöhen, damit ich bei gleichbleibendem Strom mehr > Watt auf den Akku bekomme. Dein Telefon selbst fordert die höhere Spannung von sich aus an. Wenn du da ein Problem siehst, wende dich einfach an den Hersteller deines Telefons.
Gio B. schrieb: > kann ich doch nicht > einfach die Spannung erhöhen Das machst nicht Du. Das HAndy fordert das beim Charger an. Les doch einfach die USB-PD Spec. Da ist das alles erschöpfend genau beschrieben. Das USB-IF ist sehr freizügig mit Dokumenten: https://www.usb.org/documents
Gio B. schrieb: > Trotzdem kann ich doch nicht > einfach die Spannung erhöhen, damit ich bei gleichbleibendem Strom mehr > Watt auf den Akku bekomme. Das passiert auch nicht. Auch PD/QC-Netzteile liefern erst einmal nur 5V. Danach werden zwischen Handy und Ladegerät die Spannungen aktiv ausgehandelt. Sieht man daran, dass das Handy meist erst normales Laden anzeigt und dann ein paar Sekunden später auf Schnelladen springt. In der Zwischenzeit hat das Handy ein PD-Netzteil erkannt und eine höhere Spannung ausgehandelt
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Sebastian R. schrieb: > Sieht man daran, dass das Handy meist erst normales Laden anzeigt und > dann ein paar Sekunden später auf Schnelladen springt. In der > Zwischenzeit hat das Handy ein PD-Netzteil erkannt und eine höhere > Spannung ausgehandelt Du kannst das auch irgendwo in den Einstellungen des Smartphones ausschalten. Langsamladen gilt als akkuschonender als Schnelladen.
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Man achte auf die Farbe. Im Bild ist ein 120W-Ladegerät. Man kann das zugehörige Handy natürlich auch mit üblichem 2A-Ladegerät laden, wenn man Zeit hat. Wie oben schon beschrieben, wird erst über USB abgeprüft!
N. M. schrieb: > Gio B. schrieb: >> Trotzdem kann ich doch nicht einfach die Spannung erhöhen... > > Kann man schon, wenn es der Teilnehmer kann. Deshalb handeln die das > über ein Protokoll aus. Kann das der Teilnehmer nicht, gibt's halt nur > 5V. > Das Netzteil gibt sagen wir Mal 20V mit bis zu 3A aus. Sind bis zu 60W. > Das angeschlossene Gerät hat einen Schaltregler der die Spannung z.B. > auf 5V runter setzt und hat damit einen Maximalstrom von 12A. Abzüglich > Verlusten natürlich. > (Alle Werte nur als Beispiel) Danke für das Beispiel. Das hilft. Ich habe mir vorhin genau dasselbe gedacht. Aber in einem Handy sind doch alle Leitungen mini mini. Noch kleiner als im kabel. Im kabel darf ich nur 3A leiten, aber im Innern plötzlich z.b. 10A, über Leitungen von 0,x mm?
Gio B. schrieb: > Im kabel darf ich nur 3A leiten, aber im Innern > plötzlich z.b. 10A, über Leitungen von 0,x mm? Ja.
Lu schrieb: > Man achte auf die Farbe. Im Bild ist ein 120W-Ladegerät. Man kann das > zugehörige Handy natürlich auch mit üblichem 2A-Ladegerät laden, wenn > man Zeit hat. Wie oben schon beschrieben, wird erst über USB abgeprüft! Der Anschluss von der powerbank ist "USB 2.0 - schwarz". Das Kabel hat einen weißen Stecker. Ich gebe nicht viel auf Farben, weil z.b. mein Router hat offiziell USB 3.0 mit blauer Buchse. Ich ziehe jedoch nur 500mA. Da wird oft das genommen, welches Plastik gerade 2 Yuan billiger ist.
H. H. schrieb: > Gio B. schrieb: >> Im kabel darf ich nur 3A leiten, aber im Innern >> plötzlich z.b. 10A, über Leitungen von 0,x mm? > > Ja. Alles klar. Aber dann könnte man doch auch über das Kabel die 10A leiten. Hier geht es um vielleicht 1m Kabellänge und nicht wie bei Hochspannungsnetzen um hunderte Kilometer. Der Verlust dürfte seht gering sein oder?
Gio B. schrieb: > Aber in einem Handy sind doch alle Leitungen mini mini Nicht die Stromführenden. Die sind für den Strom ausreichend breit, dazu sehr kurz, vielleicht über mehrere Lagen und durch das Substrat gekühlt. USB-Kabel sind der größte Unsicherheitsfaktor. Querschnitt, Material, Kontaktqualität, Lötstellen,... Handys messen auch die Spannung am USB-Port und reduzieren den Ladestrom, wenn zu viel Spannung über das Kabel abfällt. Moderne USB-Laderegler sind schon sehr intelligent, was das angeht.
Gio B. schrieb: > Der Verlust dürfte seht gering sein oder? LIES DIE USB-SPEZIFIKATION, wie schon von anderen Teilnehmern empfohlen! Dort sind auch genau die Spezifikationen für Kontaktwiderstände, Leiterquerschnitte und vor allem zulässige Spannungsverluste aufgeführt, und das aus gutem Grund. Es reichen kleine Überschlagsrechnungen, um zu zeigen, dass bei 10 A quasi keine Spannung und damit Leistung im Gerät ankäme. Die ganzen USB-A/B-Steckverbindungen wurden Mitte der 1990er Jahre definiert, und zwar für Kleinleistungsverbraucher wie Mäuse und Tastaturen. Damals ging man davon aus, dass alle anderen Geräte (self powered) ihre eigenen Netzgeräte mitbringen, z.B. Lautsprecher oder Massenspeicher. Das ganze wurde erst in den letzten ca. 10 Jahren deutlich pervertiert, muss aber natürlich abwärtskompatibel zu alten Komponenten sein.
Gio B. schrieb: > Der Verlust dürfte seht > gering sein oder? Wenn wir mal ein schlechtes Kabel wählen, das mit Übergangs- und Leitungswiderständen 0.5 Ohm hat. Wie viel Volt bleiben von deinen 5V bei 10A noch übrig? Und was passiert im Kabel mit dem Rest?
Sebastian R. schrieb: > Gio B. schrieb: >> Aber in einem Handy sind doch alle Leitungen mini mini > > Nicht die Stromführenden. Die sind für den Strom ausreichend breit, dazu > sehr kurz, vielleicht über mehrere Lagen und durch das Substrat gekühlt. > > USB-Kabel sind der größte Unsicherheitsfaktor. Querschnitt, Material, > Kontaktqualität, Lötstellen,... > > Handys messen auch die Spannung am USB-Port und reduzieren den > Ladestrom, wenn zu viel Spannung über das Kabel abfällt. > > Moderne USB-Laderegler sind schon sehr intelligent, was das angeht. Okay, super. Danke für die Erklärung. Genau das brauchte ich.Jetzt macht alles Sinn in meinem Kopf.
Sebastian R. schrieb: > Gio B. schrieb: >> Der Verlust dürfte seht >> gering sein oder? > > Wenn wir mal ein schlechtes Kabel wählen, das mit Übergangs- und > Leitungswiderständen 0.5 Ohm hat. Wie viel Volt bleiben von deinen 5V > bei 10A noch übrig? > > Und was passiert im Kabel mit dem Rest? Alles ist nun klar für mich. Die kabel sind ja nicht vorhersagbar. Daher schaut das Handy dass es die Spannung selber herunter regelt, je nachdem was ankommt. Das Kabel würde sehr warm werden/ schmelzen wenn ich 10A über ein Kabel mit hohem Widerstand leite. Besser mit höherer Spannung und weniger Strom und dann herunter transformieren. Danke euch allen für die Erklärung. Ich konnte mir auch nicht vorstellen, dass in so einem engen Handy noch Platz für son step down converter ist.
Gio B. schrieb: > Trotzdem kann ich doch nicht > einfach die Spannung erhöhen, damit ich bei gleichbleibendem Strom mehr > Watt auf den Akku bekomme. Wir sind halt in der Welt der früheren Längstregler aufgewachsen, in welcher die Leistung, die sich aus Strom und "gekappter" Spannung ergibt, in Wärme umgewandelt wurde. Die modernen Regler sind da effizienter. Aber das ist hinreichend erläutert worden. Was mir an den modernen USB-C Netzteilen gefällt, ist, dass sich damit nicht nur ein Standard fürs Handyladen (nun einschließlich Schnellladung) etabliert, sondern für etliche andere Geräte/Anwendungen auch, z.B. für Notebooks. Ich kenne Familien, die hatten Schubladen voll mit Ladegeräten für aktuelle und frühere Handys.
Gio B. schrieb: > Aber dann könnte man doch Wohin führt dieses Frage und Antwortspiel? Sollen wir Dir nun wirlich ALLE Grundlagen erzählen oder nimmst Du auch mal selber ein Fachbuch + Taschenrechner in die Hand?
Michael schrieb: > Gio B. schrieb: >> Aber dann könnte man doch > > Wohin führt dieses Frage und Antwortspiel? > Sollen wir Dir nun wirlich ALLE Grundlagen erzählen oder nimmst Du auch > mal selber ein Fachbuch + Taschenrechner in die Hand? Es ist alles geklärt. Ich wusste nicht dass ein Handy welches so klein und eng gebaut ist noch die Spannung herunterregeln kann. Das hat nichts mit USB Standards zu tun und ich habe mir den Kompendium Artikel komplett durchgelesen. Trotzdem war mir der Punkt mit dem transformieren nicht klar. Dies ist nun jedoch nicht mehr so. Danke!
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