Ich habe eine Verständnisfrage, bei der ich mit Google nichts finden
konnte:
Es gibt ja für Handys, Tablets etc. Ladegeräte, von denen die jeweiligen
Hersteller behaupten, dass diese Ladegeräte eine eingebaute
"Intelligenz" hätten, die erkennt, was für ein Gerät angeschlossen ist
(Apple, Samsung..) und die daraufhin schneller oder langsamaer oder
"besser" laden sollen. Stimmt das? Wie soll das funktionieren?
Zunächst einmal würde ich annehmen, dass ein Handy o.ä. einen gewissen
Strom zieht und das Ladegerät als dummer Trafo bzw. dummes Netztteil
diesen Strom bis zu einer Grenze (2,1 A oder so) zur Verfügung stellt.
Ist da eine Erkennung von Ladenotwendigkeiten eingebaut? Wie
funktioniert das? Wie kann ein Ladegerät ""schneller" laden? Oder ist
das reines Marketing?
Michael
die ältere Methode funktioniert mit Widerständen von + oder Masse zu
einer der Datenleitungen D+/D- oder zwischen den Datenleitungen. Die
neuere Methode macht Datenkommunikation nach USB-Standard oder auch
eigenee Protokolle...
Zur Ergänzung,
??? schrieb:> die ältere Methode funktioniert mit Widerständen von + oder Masse zu> einer der Datenleitungen D+/D- oder zwischen den Datenleitungen.http://www.usb.org/developers/docs/devclass_docs/USB_Battery_Charging_1.2.pdf
Stichwort BC 1.2
??? schrieb:> Die> neuere Methode macht Datenkommunikation nach USB-Standardhttp://www.usb.org/developers/powerdelivery/
Stichwort: Power Delivery
Über USB-C lässt sich der Strom übrigens auch mit Widerständen auf der
CC-Leitung bestimmen (500/900mA, 1.5A, 3A). Dann aber nur mit 5V und nur
bis 3A. Ansonsten sind mit USB PD bis 20V/5A möglich. Das ist alles
unter dem obenstehenden Link und unter gleichen Seite unter USB-C
nachzulesen.
Dann gibt es noch bspw. Qualcomm QuickCharge, dass auch mit einer
Datenkommunikation funktioniert, die höhere Spannungen/Ströme zulässt.
Es wird also zwischen Verbraucher und Ladegerät kommuniziert, um eine
bestgeeignete Spannungs-/Stromkombination auszumachen. Danach wird die
ausgemachte Leistung vom Ladegerät zu Verfügung gestellt.
Freundliche Grüsse,
Auf jeden Fall befindet sich der Laderegler, der die Stromstärke regelt,
im Handy. Nicht im Netzteil.
Bei USB C sendet das Handy dem Netzteil ein Signal, worauf das Netzteil
ggf. auf eine höhere Spannung umschaltet.
Bei den weiter verbreiteten "herkömmlichen" USB Netzteilen ist es anders
herum. Das Netzteil teilt dem Handy über Widerstände auf den
Datenleitungen mit, wie hoch es maximal belastbar ist.
Allerdings sind diese Widerstände nicht standarisiert. In der Regel
führt dies dazu, daß Handies an Ladegeräten der falschen Marke auf die
geringste Stufe herunter schalten, und das sind 500mA.
Ich möchte hier auch mal erwähnen, daß im Handy Umfeld die Begriffe
"Ladegerät" und "Netzteil" häufig wild durcheinander geworfen werden.
Die meisten Handies werden mit einem Netzteil geliefert, das eine
einigermaßen Konstante Spannung abgibt. Der Laderegler befindet sich
dann im Handy.
Als "Ladegerät" würde ich nur Netzteile bezeichnen, die den Laderegler
beinhalten, also die von Dir angesprochene "intelligenz", den Akku
schnell zu laden aber nicht zu überladen.
Es gab aber auch Handies (z.B. von Nokia) wo das Netzteil die
Stromstärke geregelt hat. Der Laderegler im Handy reduzierte sich auf
einen einfachen Schalter, der den Stromfluss unterbrach, wenn der Akku
voll war. Gibt's diese Variante heute noch? Ich weiß es nicht.
Vielen Dank für die vielen tollen Erklärungen und die sehr guten Links.
Ich habe mir das alles ein paar mal durchgelesen und es ist schon
einiges klarer geworden. Es ist aber wirklich sehr kompliziert - was man
zunächst gar nicht vermuten würde.
Die Spanne reicht anscheinend irgendwie von
- Das Netzteil ist dumm und gibt stur 5V bis zu einer maximalen
Stromshärke raus. Das Handy hat einen Laderegler, der sich den
gewünschten Strom zieht, bis der Alku im Handy geladen ist
über
- im Netzteil sind Widerstände an den Datenleitungen, die dem Handy den
maximal möglichen Ladestrom signalisieren
bis
- im Ladegerät ist ein TPS2511 o.ä., der hardwaretechnisch feststellt,
was das Handy möchte
bzw. es findet eine Software-Kommunikation statt.
Sehr verwirrend.
Wenn ich nun eine Unterputzsteckdose kaufe, die als "intelligent"
beschrieben wird, wie findet da die Vereinbarung statt, wie geladen
wird? Das angeschlossene Handy kommt dann mit seiner eiggnen
"Intelligenz" und will wissen, wieviel Strom es bekommen kann. Der Chip
in der USB-Steckdose testet seinerseits, was angeschlossen ist.
Irgendwie testet jeder den anderen, oder?
Wie unterscheiden sich tatsächlich die handelsüblichen
USB-Unterputzsteckdosen? Sind in KFZ-Adaptern auch diese Chips wie
TPS2511 drin oder geben die einfach 5V raus? Wenn 'mal so, mal so':
Kollidiert das nicht mit den Ladechips im Hand?
Klar: Früher war alles simpel: Netzteil mit 5V und Handy nimmt sich den
Strom, den es braucht. Wenn das zu viel war, dann wurde das Netzteil
eben heiß. Jetzt muss ja aber auch noch alles zusammenarbeiten, aber wie
funktioniert das, wenn Ladegerät (Netzteil mit TPS2511 o.ä.) und
modernes Handy sich jeder für intelligent halten? Ich habe die
bisherigen Antworten ein paar Mal gelesen, aber es geht nich nicht in
meinen Kopf, wie beide Seiten nun in der Praxis kommunizieren. Was
können die USB-Unterputzdosen? Sind die alle vom Prinzip gleich? Was
passiert, wenn eine davon billig ist und keinen TPS drin hat?
Michael schrieb:> Vielen Dank für die vielen tollen Erklärungen und die sehr guten Links.> Ich habe mir das alles ein paar mal durchgelesen und es ist schon> einiges klarer geworden. Es ist aber wirklich sehr kompliziert - was man> zunächst gar nicht vermuten würde.
Eigentlich ist es relativ simpel. Das Mobilgerät muss halt nur wissen,
was es ziehen darf. Am PC darf es nur 0.5A ziehen (eigentlich auch nur
nach Aushandlung, aber das macht heute kaum jemand so, die 0.5A gehen
eigentlich immer). Dann gibt noch Ladegeräte unterschiedlicher
Leistungsklassen, typisch 5W oder 10W.
> Die Spanne reicht anscheinend irgendwie von> - Das Netzteil ist dumm und gibt stur 5V bis zu einer maximalen> Stromshärke raus. Das Handy hat einen Laderegler, der sich den> gewünschten Strom zieht, bis der Alku im Handy geladen ist> über
Wenn es überhaupt keine Beschaltung gibt, zieht der Verbraucher max.
0.5A gemäß USB Spec.
> - im Netzteil sind Widerstände an den Datenleitungen, die dem Handy den> maximal möglichen Ladestrom signalisieren
Das macht der Hersteller des Originalladegerätes so, denn Widerstände
sind eben billiger als ein ein Chip, der auch die Prinzipien anderer
Hersteller beherrscht. Warum sollte er diese Kosten investieren? Bei
Apple z.B. braucht man eine Unterscheidung, weil es zu Anfang (und immer
noch für kleinere Geräte) das 5W Netzteil gibt. Das Tablet lädt aber mit
10W, wenn man das passende größere Netzteil anschließt.
> - im Ladegerät ist ein TPS2511 o.ä., der hardwaretechnisch feststellt,> was das Handy möchte> bzw. es findet eine Software-Kommunikation statt.
Das mit dem IC machen die Drittanbieter von Ladegeräten, denn sie
wollen, das ihr Ladegerät möglichst viele Standards beherrscht und
natürlich vom Benutzer als leistungsstark empfunden wird.
> Wenn ich nun eine Unterputzsteckdose kaufe, die als "intelligent"> beschrieben wird, wie findet da die Vereinbarung statt, wie geladen> wird?
Siehe Drittanbieter.
> Das angeschlossene Handy kommt dann mit seiner eiggnen> "Intelligenz" und will wissen, wieviel Strom es bekommen kann.
Will es nicht "wissen", anhand der vorgefundenen Beschaltung an D+/-
stellt es einen Strom ein, typisch 1A oder 2A, oder eben 500mA als
Fallback.
> Der Chip> in der USB-Steckdose testet seinerseits, was angeschlossen ist.
Wenn da ein Chip drin ist, probiert er verschiedene Varianten durch bis
ein max. Strom fließt.
> Irgendwie testet jeder den anderen, oder?
Kann man so sagen.
> Wie unterscheiden sich tatsächlich die handelsüblichen> USB-Unterputzsteckdosen? Sind in KFZ-Adaptern auch diese Chips wie> TPS2511 drin oder geben die einfach 5V raus?
Wenn die es gut gemacht haben, dann ist es so. Einfache Ladegeräte haben
manchmal auch nur die 4 "Apple"-Widerstände drin, schon so gesehen. Dann
geht es halt nur mit Apple schnell und sonst eben nur mit 500mA.
> Kollidiert das nicht mit den Ladechips im Hand?
Nein.
> Klar: Früher war alles simpel: Netzteil mit 5V und Handy nimmt sich den> Strom, den es braucht. Wenn das zu viel war, dann wurde das Netzteil> eben heiß.
Ich finde diese neue Lösung einfach und gut.
> Jetzt muss ja aber auch noch alles zusammenarbeiten, aber wie> funktioniert das, wenn Ladegerät (Netzteil mit TPS2511 o.ä.) und> modernes Handy sich jeder für intelligent halten?
Wie beschrieben, das geht ja unabhängig voneinander.
Ich habe die
> bisherigen Antworten ein paar Mal gelesen, aber es geht nich nicht in> meinen Kopf, wie beide Seiten nun in der Praxis kommunizieren.
Die kommunizieren ja nicht, das Netzteil bietet an und das Mobilteil
stellt sich darauf ein. Den TPS bräuchte man nicht, ein Schiebeschalter
mit den verschiedenen Möglichkeiten würde auch gehen, wenn immer das
gleiche Zeug angeschlossen wird. Aber wer von den Noobs sollte das
bedienen können und wollen?
> Was> können die USB-Unterputzdosen?
Beschrieben ist das meist nicht, fragen kann man auch niemanden, weil
das außerhalb der Entwicklungsabteilung keiner mehr blickt. Testen mit
einem USB Ladetestgerät für wenige Euros, notfalls zurücksenden.
Sind die alle vom Prinzip gleich? Was
> passiert, wenn eine davon billig ist und keinen TPS drin hat?
Nein, sind sie nicht. Es geht oder es geht nicht. So ist das eben.
Stefan U. schrieb:> Es gab aber auch Handies (z.B. von Nokia) wo das Netzteil die> Stromstärke geregelt hat.
Der Wildwuchs an verschiedensten Ladegeräten mit den verschiedensten
Anschlüssen führte bereits 2009 zu einer EU Vereinbarung zugunsten der
allseits bekannten 5V Mikro-USB Lader. Durch den heutigen Strombedarf
ist die zwar veraltet, aber dafür gibts seit 2017 eine neue Runde. Das
lässt wenig Raum für Exoten.
Kann man vielleicht sagen: Normalerweise würde der PC an seiner
USB-Schnittstelle einem angeschlossenen Handy durch verschiedenartige
Beschaltung von D+ und D- anzeigen, bis zu wieviel Ampere das
angeschlossene Gerät ziehen darf. Im Falle von
Netzgeräten/Wandwarzen/USB-Unterputzsteckdosen signalisieren
spezialisierte ICs das. Das angeschlossene Smartphone erkennt in allen
Fällen, welche maximale Stromstärke die Spannungsquelle (PC,
Netzgeräten,.) erlaubt und stellt sich darauf ein, indem es nicht höhere
Ströme zieht. So wäre mein Verständnis.
> Normalerweise würde der PC an seiner USB-Schnittstelle einem> angeschlossenen Handy durch verschiedenartige Beschaltung von D+> und D- anzeigen, bis zu wieviel Ampere das angeschlossene Gerät> ziehen darf.
Falsch, am PC gilt der USB Standard und der erlaubt (bei USB 2.0)
maximal 500mA.
> Im Falle von Netzgeräten/Wandwarzen/USB-Unterputzsteckdosen> signalisieren spezialisierte ICs das.
Wie gesagt sind es dort normalerweise nur einfache Widerstände und die
verwendet jeder Hersteller anders.
> Das angeschlossene Smartphone erkennt in allen> Fällen, welche maximale Stromstärke die Spannungsquelle (PC,> Netzgeräten,.) erlaubt
Nein, eben nicht "in allen Fällen". In der Praxis funktioniert die
Erkennung nur mit den Netzteilen des jeweiligen Herstellers bzw. dazu
kompatiblen Netzteilen. Ein Netzteil für Apple ist normalerweise nicht
zu Samsung kompatibel. Jeder Hersteller (nicht nur diese beiden) macht
es anders.
Im Falle der Inkompatibilität, ziehen die Smartphones maximal 500mA.
Hi
Frank schrieb:> Normalerweise würde der PC an seiner> USB-Schnittstelle einem angeschlossenen Handy durch verschiedenartige> Beschaltung von D+ und D- anzeigen, bis zu wieviel Ampere das> angeschlossene Gerät ziehen darf.
Gerade Da dürfte eine Kommunikation zwischen PC und Handy die deutlich
einfachere Art sein, den Ladestrom auszuhandeln.
Das mit den Widerständen wurde eingeführt, damit das Handy 'weiß', daß
es MEEEHR nehmen kann, als die 100mA/500mA(nach Verhandlung), Die der PC
rausrücken kann und somit das Handy mit Original-Ladegeräten deutlich
schneller laden konnte.
Alternativ saugt das Handy so viel Strom, bis die Spannung auf glaub
4,8V eingebrochen ist (da gibt es eine Minimum-Spannung, Die nicht
unterschritten werden darf).
MfG
Kolja L. schrieb:> Mal ne kurze Zwischenfrage:> Ist es sinnvoll, sich ein 10fach Handy Ladegerät aus einen großen SNT> und zehn Buchsen aufzubauen?
Du meinst, einen USB Anschluss, der 5V @ ~10A bereitstellen kann?
Wenn das aufzuladende Gerät den Strom unterstützt ja, ansonsten wird
halt nur zB ein Ampere gezogen.
> einen großen SNT und zehn Buchsen...
Was machst du, wenn einige der Handies laden, bis die Spannung auf 4,8
Volt einbricht. Und andere Handies stellen über OTG Spannung für
Usbgeräte zur Verfügung?
Kolja L. schrieb:> Mal ne kurze Zwischenfrage:> Ist es sinnvoll, sich ein 10fach Handy Ladegerät aus einen großen SNT> und zehn Buchsen aufzubauen?
Die sind immer mal wieder fertig aufgebaut von Anker und vielen anderen
bei Amazon (manchmal im Angebot) erhältlich, da lohnt ein Eigenbau mit
den erwähnten TPS-ICs auf keinen Fall. Der Brandgutachter findet die
auch besser.
