Forum: Platinen Befestigung USB-Stecker an Platine?


von Stefan P. (stefanpc81)


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Hallo,
ich möchte die Bauteile einer Schaltung (wie bspw. im JPG-Bildanhang zu 
sehen) auf einer Punkt-Streifenrasterplatine (Reichelt: H25PS160 2,54mm 
Raster) verlöten. Es kommen noch 1 bis 2 weitere ähnliche Schaltungen 
dazu, welche aber in einem anderen Stromkreis laufen. Als 
Spannungsquelle möchte ich statt der 7,2V (mit NiMH-Akkus) eine externe 
handelsübliche Powerbank mit 5V über USB verwenden. Die Datenleitungen 
vom USB brauche ich also nicht. Die LEDs werden über einen Raspberry Pi 
3B+ über GPIO geschaltet.

Ich möchte die Powerbank (10000 mAh) mit je einem USB 
2.0-Verlängerungskabel mit der Schaltung auf der oben genannten Platine 
an einen USB A-Stecker verbinden. Meine Frage ist, welcher USB A-Stecker 
für meinen Zweck geeignet ist bzw. wie ich den Stecker an der Platine 
möglichst einfach befestigen soll (löten?)?

Gefunden habe ich bei
1. Botland.de (habe dort noch nie bestellt)
https://botland.de/kontaktplattenzubehor/3726-modul-mit-usb-typ-a-stecker-5904422359416.html
Allerdings weiß ich nicht, welchen Goldstift ich dafür nehmen und wie 
herum ich ihn einbauen sollte?
2. Reichelt.de eine der Einbaustecker
https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&nbc=1&q=usb%20einbaustecker

Dass ich für die Bestückung der LEDs bzw. mit der Änderung der Spannung 
andere Widerstandsgrößen brauche, ist mir klar und dies muss hier nicht 
Thema werden.

Grüße,
Stefan

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Stefan P. schrieb:
> Ich möchte die Powerbank (10000 mAh) mit je einem USB
> 2.0-Verlängerungskabel mit der Schaltung auf der oben genannten Platine
> an einen USB A-Stecker verbinden.

Warum? Ein externes Gerät über USB-A-Verlängerungen anzuschließen ist 
doch recht unüblich (und eigentlich auch nicht vorgesehen). Verbaue eine 
USB-Type-C-Buchse, dann kann man gewöhnliche USB-C "Ladekabel" 
verwenden, welche man an jeder Ecke bekommt.

Da kannst du dann auch "legal" bis zu 3A ziehen indem du die Signale an 
den CC-Pins richtig auswertest (statt den 0.9A bei USB-A).

von Stefan P. (stefanpc81)


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Niklas G. schrieb:
> Stefan P. schrieb:
>> Ich möchte die Powerbank (10000 mAh) mit je einem USB
>> 2.0-Verlängerungskabel mit der Schaltung auf der oben genannten Platine
>> an einen USB A-Stecker verbinden.
>
> Warum? Ein externes Gerät über USB-A-Verlängerungen anzuschließen ist
> doch recht unüblich (und eigentlich auch nicht vorgesehen). Verbaue eine
> USB-Type-C-Buchse, dann kann man gewöhnliche USB-C "Ladekabel"
> verwenden, welche man an jeder Ecke bekommt.
in diesem Fall also solch eine Buchse:
https://botland.de/kontaktplattenzubehor/19940-modul-mit-usb-typ-c-buchse-stecker-fur-steckbrett-pololu-3411-5904422300708.html
Es steht aber immer noch die Frage mit der mechanischen Verbindung des 
Moduls an die Platine aus.

> Da kannst du dann auch "legal" bis zu 3A ziehen indem du die Signale an
> den CC-Pins richtig auswertest (statt den 0.9A bei USB-A).
Woher sollen Signale herkommen? Wie soll ich die CC-Pins auslesen? 
Eigentlich wollte ich mit GND und VBUS auskommen...

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Stefan P. schrieb:
> in diesem Fall also solch eine Buchse:

Ja genau, da gibt es diverse Varianten von.

Stefan P. schrieb:
> Es steht aber immer noch die Frage mit der mechanischen Verbindung des
> Moduls an die Platine aus.

Einfach eine 0815 Stifteleiste. z.B. "MPE 087-1-00" bei Reichelt. Kurzes 
Ende auf deine Platine. Das macht man eigentlich immer so bei solchen 
Breakout-Boards. Man kann auch alternativ Litzen an die Ösen anlöten. 
Das ist alles ziemlich unkritisch.

Stefan P. schrieb:
> Woher sollen Signale herkommen?

Aus dem USB-C-Netzteil oder dem USB-A -> USB-C Adapter selbst (enthält 
Widerstände).

Bei USB-C würdest du zwei 5.1 kOhm Pulldowns auf die beiden CC-Leitungen 
legen.

Wenn du es korrekt machen willst, musst du außerdem die Spannungen an 
den CC-Leitungen überwachen:
- Wenn ein der CC-Leitungen zwischen 0.70V - 1.16V ist, kannst du 1.5A 
ziehen
- Bei 1.31V - 2.04V kannst du 3A ziehen

Oder sogar USB-PD implementieren - dazu gibt es auch fertige Boards 
(USB-PD Trigger Boards).

Das funktioniert nur sinnvoll bei Quellen mit "nativ" USB-C. Bei einer 
Powerbank die nur USB-A hat ist das aber nutzlos, da bekommst du nur 
0.9A. Wenn das der primäre Anwendungsfall ist, bau nur die beiden 5.1 
kOhm-Widerstände und eine USB-C-Buchse ein.

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Die Platine bekommt doch sicher ein Gehäuse? Dann bietet sich etwas in 
der Art an:

https://www.reichelt.de/mini-usb-einbaustecker-typ-b-schwarz-mini-usb50021-p155462.html?&nbc=1

Ansonsten passen "normale" USB-B auch auf Lochrasterplatinen, weil die 
Pins und die seitlichen Laschen elastisch genug sind (292317-4).

Dann gibt es noch eine mit Ohren zum Anschrauben mit DIN84-M1.4 oder 
notfalls M1.6 (2108877-1).

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Bauform B. schrieb:
> Dann bietet sich etwas in
> der Art an:

Na, hast du noch ein USB Mini-B -Kabel? Das war ja nie sonderlich 
verbreitet. Für das Pferd sind alle lebenserhaltenden Maßnahmen zu spät 
😉 Es gibt auch (wasserdichte) USB-C-Buchsen für Gehäusemontage.

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Niklas G. schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Dann bietet sich etwas in
>> der Art an:
>
> Na, hast du noch ein USB Mini-B -Kabel? Das war ja nie sonderlich
> verbreitet... Es gibt auch (wasserdichte) USB-C-Buchsen für
> Gehäusemontage.

Drum schrieb ich "in der Art". Aber ich finde Mini-USB genauso normal 
wie jede andere Größe. Wenn es SMD sein soll, finde ich die sogar am 
stabilsten.

von Stefan P. (stefanpc81)


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Niklas G. schrieb:
> Das funktioniert nur sinnvoll bei Quellen mit "nativ" USB-C. Bei einer
> Powerbank die nur USB-A hat ist das aber nutzlos, da bekommst du nur
> 0.9A. Wenn das der primäre Anwendungsfall ist, bau nur die beiden 5.1
> kOhm-Widerstände und eine USB-C-Buchse ein.

Meine Powerbank hat nur USB-A und mein gesamter(!) Strombedarf wird 
900mA nicht übersteigen. Muss ich meine Anschlüsse des USB-C-Boards 
jetzt so wie nachfolgend beschrieben verbinden?

1. GND und VBUS anstelle der ehemaligen 7,2V-Spannungsquelle
2. CC1 und CC2 quasi kurzgeschlossen mit 2x 5,1k Ohm Widerstände in 
Reihe

Wegen der Stiftleiste: Wenn ich die von Reichelt (MPE 087-1-008) nehme, 
wäre diese aber an der kurzen Seite 3,3mm lang, abzüglich der 1,5mm 
Dicke der Hartpapier-Platte H25PS160 verblieben nur noch 1,8mm zum 
Löten??? Das erscheint mir recht wenig. Oder habe ich da jetzt etwas 
falsch verstanden? Ich kenne es so, dass auf der Unterseite meiner 
Platine die Kupferbeschichtung ist, wo also gelötet wird, und oben die 
Widerstände, Stiftleisten, Transistoren etc. "herausragen".

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Stefan P. schrieb:
> 2. CC1 und CC2 quasi kurzgeschlossen mit 2x 5,1k Ohm Widerstände in
> Reihe

Ne, CC1 und CC2 bekommen jeweils einen 5.1 kOhm Widerstand nach GND. 
Nicht untereinander verbunden.

Stefan P. schrieb:
> Das erscheint mir recht wenig.

Das ist reichlich, überhaupt kein Problem. Millionen 
Lochraster-Schaltungen mit Breakouts werden genau so gebaut. Einige 
Breakout-Boards (z.B. von Adafruit) werden mit genau solchen Pinleisten 
geliefert damit man das genau so löten kann.

Stefan P. schrieb:
> Ich kenne es so, dass auf der Unterseite meiner
> Platine die Kupferbeschichtung ist

Ja, 1,8mm reichen locker. 0.5mm wäre auch kein Problem. Das 
Haupt"problem" besteht darin, die Pinleiste beim löten zu fixieren, 
damit sie nicht rausfällt (z.B. mit Klebeband). Lötkolben auf der 
Unterseite dranhalten, Zinn dran, 1-2 sec warten, fertig.

Btw, Lochraster mit Kupfer auf beiden Seiten gibt's mittlerweile auch 
spottbillig: https://www.amazon.de/dp/B0734XYJPM

von Stefan P. (stefanpc81)


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OK, alles klar! Wieder einiges gelernt. Und herzlichen Dank an alle!

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Gern, viel Erfolg 👍

von Stefan P. (stefanpc81)


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@Niklas G.
Dankeschön, sehr freundlich von dir!

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Bauform B.

Bauform B. schrieb:

>> Na, hast du noch ein USB Mini-B -Kabel? Das war ja nie sonderlich
>> verbreitet... Es gibt auch (wasserdichte) USB-C-Buchsen für
>> Gehäusemontage.
>
> Drum schrieb ich "in der Art". Aber ich finde Mini-USB genauso normal
> wie jede andere Größe. Wenn es SMD sein soll, finde ich die sogar am
> stabilsten.

Mini-USB ist ein absoluter Exot. Verbreitung so im kleineren 
einstelligen Prozent Bereich, verglichen mit anderen USB Verbindungen.

Egal, welche USB Technologie, ein Ampere über so dünne Drähtchen finde 
ich persönlich etwas gewagt. Die 20 oder 48V bei USB-C finde ich dagegen 
ok.

Mini-USB fand ich mechanisch auch grenzwertig, Micro-USB erst recht, und 
USB-C ist ebenso grenzwertig  wie Mini-USB.

USB-A und USB-B finde ich mechanisch zwar auch etwas klein, aber 
immerhin besser als der Rest. Nachteilig ist, dass die Position 
mechanisch festgelegt ist. USB-C hat dort tatsächlich einen Vorteil.

Von der Mechanik her: Versuch die mal in dicken Fäustlingen zu stecken 
oder einfach nur zu reinigen wenn Lehm hineingeraten ist. Das ist für 
mich durchaus ein Kriterium. Die Teile sind zwar für das Büro 
konzipiert, werden aber zwangsweise überall eingesetzt. Auch dichtende 
Überwürfe sind dabei nur ein Notbehelf.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

von Bene (okt7)


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Gibt auch welche die schon zwei Kabel dran haben und im Gehäuse 
einrasten oder verschraubt werden.
oder welche deren Board man vorne seitlich auch anlöten kann wenn man 
sich zwei Stifte etwas hinbiegt.
Sind mir lieber.

Würde sonst bei den hier gezeigten vorne irgendwie fixieren , wegen der 
hebelwirkung auf die Lötstelle.
(Mit Gehäuse einfach Ausschnitt möglichst klein und Buchse 
hineinschieben. Ohne Gehäuse ne Stütze zur Platine vorne oder aber 
vergießen.)

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