Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik USB-C PD Controllers


von Nuri O. (nurios)


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Hallo Forum,

ich wollte für zukünftige Projekte versuchen die Platinen per USB-C zu 
versorgen und wollte mit erstmal eine kleine bastelplatine mit nur dem 
PD-Controller machen. Die meisten Chips die andere benutzen sind immer 
mit einem GND-Pad. Habe leider keine Möglichkeit zur 
Maschinenbestückung.

Hat jemand Erfahrungen mit normal Lötbare Chips?

Danke!

von Cyblord -. (cyblord)


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Nuri O. schrieb:
> Die meisten Chips die andere benutzen sind immer
> mit einem GND-Pad. Habe leider keine Möglichkeit zur
> Maschinenbestückung.

Das geht auch händisch. Aber USB-C PD ohne Kühlpad wird halt schwierig. 
Da muss auch die Platine entsprechend ausgelegt sein um die Wärme weg zu 
bekommen.
Hast du die entsprechenden App Notes und Design Guides dieser Bausteine 
beachtet?

von Harald K. (kirnbichler)


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Nuri O. schrieb:
> Die meisten Chips die andere benutzen sind immer
> mit einem GND-Pad. Habe leider keine Möglichkeit zur
> Maschinenbestückung.

Das lässt sich anders lösen. Pack unter das Ground-Pad eine große 
Durchkontaktierung (was halt der Leiterplattenfertiger so anbietet, 
wichtig ist, daß da kein "solder mask" drauf ist) und löte das Pad von 
unten, nachdem Du den Rest des QFN-Gehäuses gelötet hast.

Der Durchmesser der Durchkontaktierung sollte so groß sein wie möglich, 
damit Du mit der Lötspitze was erreichen kannst.

von Frank K. (fchk)


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Du willst ein Powered Device (PD) bauen, kein Power Source Equipment 
(PSE), richtig?

Und Du brauchst mehr als 5V 500...900mA? Weil ansonsten auch zwei 5.1k 
Widerstände an CC1 und CC2 reichen.

Was versprichst Du Dir von der USB-C Versorgung? Es ist teurer und 
komplexer als ein normaler DC-Hohlstecker, und erstmal hast Du dadurch 
keinen Mehrwert, nur jede Menge Probleme.

Fast alle USB-C PD Controllerchips sind im QFN Package. Das läßt sich 
mit guter Ausrüstung auch zuhause per Heißluft löten. Braucht jedoch 
Übung.

fchk

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Frank K. schrieb:
> Das läßt sich mit guter Ausrüstung auch zuhause per Heißluft löten.
> Braucht jedoch Übung.

Wäre auch mein Tipp...

Heißluft ist wirklich praktisch. Wenn du schon dabei bist, leg noch 
einen günstigen pre-heater dazu. Brauch ich nicht allzuoft, es ist aber 
bei 4+ lagen mit viel Kupfer ein absoluter game changer!

Bei beiden reicht ein ganz günstiges Gerät.

Zusätzlich würde ich mir noch eine Tube Flussmittel holen. Du verzinst 
dann die Pads, machst es sauber und versiehst alles mit neuem 
Flussmittel. Dann den IC drauf, heiß machen und fertig.

Ggf (bei zu viel Zinn) den IC aufs PCB drücken und dann das erstarrte 
Zinn außen rundherum mit Litze absaugen. Nochmal mit Flussmittel 
aufschmelzen um die brücken loszuwerden und selbst schwierige footprints 
sollten dann passen.

Der pre-heater kann da wichtig sein, weil das aufheizen sonst zulange 
dauert. Mit 60-80° PCB Temperatur geht das wesentlich flotter

73

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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von Harald A. (embedded)


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Gebe doch mal bei lcsc.com einfach "pd controller" ein, da gibt es so 
einiges auch ohne Pad.

Aber vor dem Pad braucht man echt keine Sorge haben. Heizplatte (als 
USB-C gibt es die für 10€), sowohl Pads als auch Platine leicht 
verzinnen, reichlich Tackyflux, Heizplatte auf so 150°C und dann 
Heißluft von oben bis das Ding absackt und schwimmt. Mit der Pinzette 
überschüssiges Zinn herausdrücken, ggf. mit Entlötlitze und Isopropanol 
säubern, fertig.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Cyblord -. schrieb:
> Aber USB-C PD ohne Kühlpad wird halt schwierig.

Der PD Controller sieht die Leistung nicht.
Der verhandelt nur über CC das Power Profil.

Nuri O. schrieb:
> Maschinenbestückung
Ist dafür nicht notwendig.
Pizzaofen oder Heißluft oder große Duko und Handlöten.

von Cyblord -. (cyblord)


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Michael schrieb:
> Der PD Controller sieht die Leistung nicht.
> Der verhandelt nur über CC das Power Profil.

Außer er hat den Leistungsteil integriert.

von Harald K. (kirnbichler)


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Cyblord -. schrieb:
> Außer er hat den Leistungsteil integriert.

Und was hat der "Leistungsteil" da Deiner Ansicht nach zu tun? Der 
Leistungsteil sitzt am anderen Ende des USB-Kabels, nämlich im 
PD-fähigen Netzteil.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Auf der Sink-Seite gehört zumindest ein FET dazu, der die Spannung nach 
der Aushandlung des Profils durchschaltet. Bei 5V/3A und ungünstigem 
RDSon fallen da schon ein paar mW an.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Thorsten O. schrieb:
> Auf der Sink-Seite gehört zumindest ein FET dazu, der die Spannung nach
> der Aushandlung des Profils durchschaltet.

Ja, aber haben die PD-Controller den FET überhaupt integriert? Die von 
ST haben nur Gate-Treiber für ein externes FET (und trotzdem ein großes 
GND-Pad)?

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