Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kfz USB „Battery Charging Specification“ Lader


von Stefan x. (Firma: xxxx) (stefan85)


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Ein feundliches Hallo,

nach längerer Entwicklung meines Kfz-Smartphoneladers wollte ich euch 
diesen präsentieren weil mir dieses Forum bei meinem Projekt sehr 
weitergeholfen hat ! Kritik ist sehr erwünschnt ! Mfg

von egal (Gast)


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Was sollen uns drei unscharfe Fotos ohne weitere Infos sagen?

von Stefan x. (Firma: xxxx) (stefan85)


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Was wollen Sie wissen ?

von Strickwettbewerbgewinner (Gast)


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Ein Schaltplan zB wäre nett.

von Stefan x. (Firma: xxxx) (stefan85)


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Gerne ! Mfg

von Strickwettbewerbgewinner (Gast)


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Gibt es denn Erfahrungen, wie die Spannung beim Betrieb am Kfz-Bordnetz 
aussieht, zB bei laufender Lichtmaschine? Wegen so bösartigen Sachen wie 
Spikes? Fehlt es da nicht an Dioden, um die abzufangen?

von fonsana (Gast)


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Strickwettbewerbgewinner schrieb:
> Fehlt es da nicht an Dioden, um die abzufangen?

Da fehlt wohl noch so einiges mehr, mal ganz abgesehen davon, dass das 
heute kaum noch mit Linearreglern gemacht wird.

fonsana

von Stefan x. (Firma: xxxx) (stefan85)


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Sicherlich wäre es eleganter mit einem Schaltregler gewesen aber es ist 
das erste mal das ich mich mit elektronik in dieser Form auseinander 
setzte -> deshalb kein High-End Produkt sondern ehr Hobbybastelei.....
Was fehlt den ? Dioden ?
1.Der LC-Tiefpass lässt mit seiner fg= 50Hz nix hochfrequentes mehr 
durch
2.Kfz Varistor gegen Load-Dump t=20ns Umax=35V bei I=10A
3.Diode 1 = Verpolungsschutz
4.Sicherung flink
5.Schottky begrenzt Rückwärtsspannung über Linearregler auf max 0,4V
hab also schon an viel gedacht ;)

von Muffin (Gast)


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Strickwettbewerbgewinner schrieb:
> Ein Schaltplan zB wäre nett.

_____________________________________________________________________

Hallo lieber Interessent dieser Schaltung:

Anbei mal einge Schaltbilder - modifizert - im ZIP oder zum Download 
hier direkt... Mal schauen, OB man hier auch Bilder ZUSAMMEFASSEN darf - 
Garantiere aber nicht, dass die Fotos (also das ZIP!) hier dowloadbar 
ist - ich probiers mal.....

Bastelfreak "Muffin" hat Dir hier mal die Schaltung zum "12 - 24 VDC zu 
5 V - 800MA - KFZ-Universal-Lader mit "Selbsthaltung"" nach Zündung 
abstellen - MODIFIZIERT und getestet!

Das ORIGINAL-Schaltbild weist nämlich GRAVIERENDE FEHLER auf, die, wenn 
das jemand SO wie im ORIGINAL nachbaut, seinem Handy, oder MP3-Player 
"Tschüß Kumpel" sagen kann. Erklärungen in den beigelegten Bildern...

Vielleicht hast ja Interesse dran, die von mir im ZIP enthaltene 
Schaltung doch mal auszuprobieren. Entsprechende ÄNDERUNGEN zum ORIGINAL 
sind GEKENZEICHNET und erläutert!

Die beiliegenden Fotos hab ich beabsichtigt (!!) aus Copyright-Gründen 
gegen Bearbeitung GESPERRT! Wenn die aber Dir ausdrucken möchtest - das 
ist erlaubt!

Nunja, dann wünsch ich Viel Spaß beim Nachbauen und hoffe, dass Deine 
MP3-Player / sonstige
5 V-Geräte, die Du im Auto  (auch mal nicht gleich vom Bordnetz getrennt 
- also Zündung aus etc) nicht mehr "abrauchen", nur weil vielleicht zB. 
vergessen hast, das Gerät abzuschalten / abzuziehen..

Die meinerseits modifizerte Schaltung nach beiliegenden Änderungen zum 
Original-Schaltbild von Euch ist nun "überwachungsfrei" und man kann 
auch mal den Player / ipod etc direkt im Auto über Nacht laden lassen... 
Die Schaltung hier von mir ist getestet, lädt also Eure Player 
(sonstiges) nun solange nach, bis die Schaltung die "Sättigung" erreicht 
hat und schaltet dann die Energie-Versorgung (also die Ladespannung zum 
angeschlossenen Player / IPod etc) gegen Null. Wie das ganze genau 
funktioniert, nun, das wäre hier zu viel Text. Nur soviel dazu: Da der 
verwendete Step/Up Step-Wandler-IC eine Sättigungs-"Erkennung" 
integriert hat - auch Selbstschutzschaltung vor Spannungs-Spitzen 
genannt), "weiß" der Chip intern, wann er NICHTS mehr am Ausgang 
"liefern" muss und geht "schlafen".

Beachte aber bitte unbedingt die notwendigen Hinwweise in den 
meinerseits gefertigten Schaltbildern, denn wenn dort was FALSCH 
"erkannt" oder gar vergessen wird - Muffin garantiert für NICHTS... 
Bisschen electronisches Wissen sollte schon vorhanden sein, um die 
"Arbeitsstruktur" dieser Schaltung zu verstehen...

Viel Spaß damit...

Bastelfreak "Muffin"

Anbei 4 Zoom -/ druckfähige Bildschirm-Fotos zur benannten Schaltung 
wobei das ORIGINAL-Schaltbild entsprechen ABWEICHT von den 
MODIFIZIERTEN. Diese bitte VERGLEICHEN, die Unterschiede und Änderungen 
sind sichtbar eingezeichnet.

______________________________________________________________________ 
____________________

von Muffin (Gast)


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Stefan xxxx schrieb:
> Gerne ! Mfg

Hallo Stefan

Ops, die Schaltung von Dir ist zwar i O, aber hey, du hast darin LEIDER 
einen RIESENGROSSEN FEHLER!!

ENTFERNE UNBEDINGT (!!) die Brücke zwischen PIN 2 (TX) und PIN 3 (RX) an 
deiner USB-BUCHSE !! Wenn Du Deinen angeschlossenen Player noch eine 
Weile nutzen möchtest...

Wenn diese Brücke da NICHT entfernst - der "Tod" Deines Players (oder 
eines anderen mit USB-Verbindung angeschlossenes Gerät) "raucht " Dir 
AB!! Diese beiden PINS an der USB-Buchse DÜRFEN N I E M A L S (!!!!!!) G 
E B R Ü C K T werden!! SONDERN diese PINS M Ü S S E N bei L A D E F U N 
K T I N S NUTZUNG F R E I  BLEIBEN !!!! Damit ZERSTÖRST Du sonst IN 
Deinem Gerät den USB-CONTROLLER-CHIP!!!

Gib diesen Tip weiter bitte!! Nochmals: DIESE MITTLEREN beiden PINS der 
USB - DOSE ( und / oder  STECKER !!! ) N I E M A L S  mit dieser Brücke 
BENUTZEN!!! Dein Player wird es Dir danken!! Ein KURZSCHLUSS dieser 
beider Pins ZERSTÖRT DEINEN CONTROLLER-CHIP  IM jeweiligen Player !!! Ob 
nun Ipod, Lappi, MP3-Player ect!!

Schau bitte HIER --> 
Beitrag "Re: Kfz USB „Battery Charging Specification“ Lader"  nach und lade Dir 
die Fotos --> "UNIVERSAL-KFZ-Lader.zip" runter ..

Gruß Muffin

______________________________________________________________________ 
__

von wendelsberg (Gast)


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Muffin schrieb:
> Wenn diese Brücke da NICHT entfernst - der "Tod" Deines Players (oder
> eines anderen mit USB-Verbindung angeschlossenes Gerät) "raucht " Dir
> AB!! Diese beiden PINS an der USB-Buchse DÜRFEN N I E M A L S (!!!!!!) G
> E B R Ü C K T werden!! SONDERN diese PINS M Ü S S E N bei L A D E F U N
> K T I N S NUTZUNG F R E I  BLEIBEN !!!! Damit ZERSTÖRST Du sonst IN
> Deinem Gerät den USB-CONTROLLER-CHIP!!!
>
> Gib diesen Tip weiter bitte!! Nochmals: DIESE MITTLEREN beiden PINS der
> USB - DOSE ( und / oder  STECKER !!! ) N I E M A L S  mit dieser Brücke
> BENUTZEN!!! Dein Player wird es Dir danken!! Ein KURZSCHLUSS dieser
> beider Pins ZERSTÖRT DEINEN CONTROLLER-CHIP  IM jeweiligen Player !!! Ob
> nun Ipod, Lappi, MP3-Player ect!!

Das ist falsch.
Die Spezifikation fuer USB-Lader sieht einen Widerstand von 200 Ohm oder 
weniger fuer das Erkennen eines Laders vor. Also sind auch 0 Ohm kein 
Problem, wie auch milliardenfach taeglich bewiesen.

Wie so oft: Der extensive Gebrauch von Grossbuchstaben und 
Ausrufezeichen deutet auf Unwissen hin.

Muffin schrieb:
> Die beiliegenden Fotos hab ich beabsichtigt (!!) aus Copyright-Gründen
> gegen Bearbeitung GESPERRT! Wenn die aber Dir ausdrucken möchtest - das

Ein weiterer Hinweis, dass da was nicht stimmt.

wendelsberg

von Stefan xxxx (Gast)


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genau richtig wendelsberg, selbst in den original Sony Erricson 
Ladegeräten sind die Pins auf der Platine kurzgeschlossen. Diese USB 
Kabel haben sehr dünne Leiterquerschnitte, dazu kommen noch die 
Kontaktwiderstände der stecker und die dünnen Leiterbahnen... Alles in 
allem genug Widerstand.

Mfg Stefan

von nicht "Gast" (Gast)


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Muffins Posting war ein hübsches Beispiel für "Wer schreit, hat 
unrecht.".

von Armin R. (ironlayer)


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Hi Stefan xxxx,
hab auch nicht viel Erfahrung mit Lade-Reglern. Aber mein Posting 
"MC34063A Step-Down-Regler erweitern" (gerade recht aktuell) hilft dir 
vielleicht auch ne Ecke weiter.
Das war ein originales "Billig"USB-Ladegerät das bisher etwa 5 Jahre 
extern im Originalgehäuse gute Dienste leistete.
Wie dort im Schaltplan zu sehen sind da Pin 2 & 3 der USB-Buchse auch 
gebrückt, allerdings noch mit 1:1 Spannungsteiler (die beiden 1K 
Widerstände an 5V und GND). Liegen also in dieser Schaltung 2,7 Volt 
(5,4 Volt/2) auf den Pins.

Wenn du also eh "so ne grosse Platine" ;-) baust, kannst du meine 
funktionierende Erweiterung des MC34063A vielleicht auch in Betracht 
ziehen. Die Bauteile dafür kosten nur wenige Euronen und du brauchst 
keinerlei Kühlkörper. Anbei bleibt die Schaltung auch ohne Zündung mit 
eingestecktem Verbraucher an, bis zum entfernen des USB-Geräts. 
Feintuning mit Trimmpoti, wie dort auch vorgeschlagen, ist da auch noch 
drin.

LG
Ironlayer

von Stefan xxxx (Gast)


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Danke Armin für den Tipp. Aber wie meinem ersten posting vom 27.6.2012 
zu entnehmen, ist der Aufbau bereits zu diesem Zeitpunkt fertig und 
läuft bis dato Einwandfrei. Unterschiedliche Kfz`s, bis hin zur 
Landmaschine, in Kombination mit verschiedenen USB-Verbrauchern ergaben 
keine Probleme.
Sicherlich wäre ein Stepdown die elegantere Lösung, aber das ist bei 
üblichen 60Ah Starterbatterien eher nebensächlich. Zudem hält sich die 
Wärmetwicklung, Dank des gut dimensionierten Kühlkörpers, selbst im 
Hochsommer in Grenzen.

Mfg Stefan

von Armin R. (ironlayer)


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OK :-)
Hatte nicht gesehen, dass es "nur" eine Präsentation der Schaltung ist.
Wollte mich grundsätzlich eigentlich auch nur auf die gebrückten 
USB-Pins 2 & 3 beziehen, dass die bei originalen Lade-Reglern auch so 
gebrückt sind...

Mfg Armin

von Martin B. (martin_b35)


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ARGH.

http://www.usb.org/developers/devclass_docs/BCv1.2_070312.zip

FINAL.pdf, Seite 14


"1.4.7 Dedicated Charging Port
A Dedicated Charging Port (DCP) is a downstream
port on a device that outputs power through a USB
connector, but is not capable of enumerating a downstream device.
A DCP shall source IDCP at an average voltage of VCHG.
A DCP shall short the D+ line to the D- line. "

Lesen, dann meckern.

--Martin

von ronnysc (Gast)


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hier geht ja was ab... Aber wohl leider typischer Umgangston heutzutage. 
Leider

Aber mein Wissenstand ist auch das D+ und D- nicht kurzzuschließen sind.
Ich sehe da auch keinen Sinn die Datenleitungen kurzzuschließen. Mehr 
macht wohl Sinn sie sinnvoll zu terminieren. Aber über kurze Leitungen 
reicht es sie offen zu lassen.

: Wiederhergestellt durch Moderator
von Harald W. (wilhelms)


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ronnysc schrieb:

> Aber mein Wissenstand ist auch das D+ und D- nicht kurzzuschließen sind.

In den meisten Fällen, z.B. auch in der Audiotechnik, kann man
Signalleitungen problemlos kurzschliessen, ohne das dadurch etwas
kaputt geht. Natürlich können diese dann keine Daten mehr übertragen.
Wenn dies aber nicht nötig ist, wenn beispielsweise die Buchse nur
zum Laden benutzt wird, kann zusätzlich das Gleichspannungspotential
überwacht werden und so können einfache Daten wie "Ladegerät statt
Datenübertragungsgerät angeschlossen" übermittelt werden. Das ist
m.W. wohl inzwischen bei den meisten Handys so üblich.
Gruss
Harald

von Soul E. (Gast)


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ronnysc schrieb:

> Aber mein Wissenstand ist auch das D+ und D- nicht kurzzuschließen sind.
> Ich sehe da auch keinen Sinn die Datenleitungen kurzzuschließen.

Der Sinn besteht darin, dem Gerät mitzuteilen, dass es an einer 
Ladestation hängt und nicht an einem ausgeschalteten Computer.

D+ und D- verbunden über 0..200 Ohm signalisiert eine 
5V-Spannungsquelle, die bis 500mA belastbar ist -- wie ein normaler 
USB-Port. Stärker belastbare Netzteile legen feste Spannungspegel an die 
beiden Dateneingänge. Über die beiden Spannungen wird dann der Typ des 
Netzteils codiert.

von ronnysc (Gast)


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von MaWin (Gast)


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Stefan xxxx schrieb:
> Kritik ist sehr erwünschnt !

Theoretisch geht das so, praktisch ist D2 überflüssig und über die 
Belegung des USB zum Batterieladen solltest du das von ronnysc verlinkte 
Dokument noch mal lesen.

Der Kühlkörper mit ca. 4K/W (beim geeigneter belüfteter Montage) erlaubt 
bis zu 1A.

Nun fehlt natürlich noch das passende Gehäuse.

von Stefan xxxx (Gast)


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Nein, D2 ist nicht überflüssig.... Vielleicht übertriebene Vorsicht aber 
nicht überflüssig!

Kühlkörper kann mehr !



http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ureg3pin.htm

Gruß Stefan

von karlchen-m (Gast)


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Richtig. Ein DCP Charger muss aber 1500mA Strom liefern können.
Packet der Linearregler das ?
LG K

von Stefan xxxx (Gast)


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Der Liniarreglertyp ist ein L4940V5.

-> JA das schafft er !

Mfg

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan xxxx schrieb:

> Der Liniarreglertyp ist ein L4940V5.
>
> -> JA das schafft er !

Wenn Du damit 1,5A meinst, wird der Kühlkörper bei knapp 15W
Verlustleistung aber schon ziemlich heiss werden.

von g457 (Gast)


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> Wenn Du damit 1,5A meinst, wird der Kühlkörper bei knapp 15W
> Verlustleistung aber schon ziemlich heiss werden.

Och soo schlimm isses doch gar nicht. Wenn man mal nachrechnet kommt das 
Die bei 14V am Eingang (Motor/Lichtmaschine läuft), 5V/1.5A am Ausgang 
und einem thermischen Widerstand von (3 +.5 +5.3) K/W (Junction-Case, 
Case-Kühlkörper, Kühlkörper (für die 50.8mm-Version, auf dem Foto leider 
nicht genau(er) zu erkennen)) auf gerade mal knapp 120 K über Umgebung.

Da braucht man nur den nächsten Winter und dann das Fenster 
runterkurbeln. Oder fürs restliche Jahr einfach in die elektrische 
Kühlbox legen. Gaaa kein Problem.

von Felix P. (fixxl)


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Wie man das ganze auch lösen kann: http://www.ti.com/tool/pmp8851

von Stefan xxxx (Gast)


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Oh weh oh weh....kein Kommentar.
Ich hab das Teil vor zwei Jahren als kleine HOBBYBASTELEI (Wie mehrfach 
schon erwähnt gibt es bessere Lösungen) gebaut und hier vorgestellt. Wie 
gesagt bis jetzt läuft es ohnen Probleme, Winter wie Sommer und aus 
elektrotechnischer Sicht ist der Aufbau korrekt. Mehr gibts dazu nicht 
zu sagen.

Mit Leuten die sich durch Ihre geistigen Ergüsse in einem zwei Jahren 
alten Thread über eine Hobbybastelei selbst unter bewiesstellen wollen, 
das sie ja so viel besser Wissen, kann ich nichts anfangen und viele 
anderen ist damit auch nicht geholfen. Wählen Sie lieber 11880.

Mfg Stefan

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan xxxx schrieb:
> Mit Leuten die sich durch Ihre geistigen Ergüsse in einem zwei Jahren
> alten Thread über eine Hobbybastelei selbst unter bewiesstellen wollen

Das war ein Troll.  Leider haben die Leute über seine Beiträge dann
diskutiert, statt sie einfach zu melden.

von MaWin (Gast)


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Stefan xxxx schrieb:
> Nein, D2 ist nicht überflüssig....

Das wrid durch mehrfaches Behaupten nicht richtiger.

von Stefan xxxx (Gast)


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MaWin schrieb:
> Das wrid durch mehrfaches Behaupten nicht richtiger.

Ähm du, ist es für dich so schwer auf einen Link zu klicken und dort 
diese wunderschöne Beschreibung zu lesen? ;)

von spess53 (Gast)


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Hi

>Ähm du, ist es für dich so schwer auf einen Link zu klicken und dort
>diese wunderschöne Beschreibung zu lesen? ;)

Wunderschön ist nicht alles. Statt solche Secund Hand Informationen zu 
verbreiten solltest du mal in Datenblättern lesen:

ST:

Application with high capacitance loads and an output voltage greater 
than 6 volts need an external diode
(see fig. 32) to protect the device against input short circuit.

Ti:

If the output voltage is
greater than approximately 7 V, the emitter-base junction of the 
series-pass element (internal or external) could
break down and be damaged. To prevent this, a diode shunt can be used as 
shown in Figure 7.

ON und Fairchild erwähnen in den Datenblättern zu 78xx eine solche Diode 
überhaupt nicht.

MfG Spess

von ArnoR (Gast)


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Das Problem mit den 7V rückwärts über dem Spannungsregler kann wegen D1 
ja gar nicht auftreten. Ein Kurzschluss an den 12V Eingangsklemmen 
bewirkt nichts. Der Elko C1 sorgt dafür, dass die Eingangsspannung des 
Regler immer größer als die Ausgangsspannung ist.

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