Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Device über USB Type-C (Power Delivery 2.0/3.0) laden


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von EricM (Gast)


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Hallo Zusammen,

ich bin bei meinem aktuellen Projekt soweit, dass ich gerne als 
Spannungsquelle eine Batterie nutzen möchte. Um diesen zu laden habe ich 
mir überlegt, dass ich es (wie heute sehr verbreitet) über USB versuchen 
möchte. Da mein Gerät nachher eine Batterie-Kapazität von ca. 10000mAh 
haben wird, würde ich gerne Anstatt Micro-USB den Type-C mit Power 
Delivery (60W) verwenden.

Meinen Recherchen nach ist das allerdings nicht ganz damit getan mein 
Gerät mit dem VBUS des USB-C zu verbinden.

Wenn ich es recht gesehen habe brauche ich einen Controller, der den 
Senken-Betrieb unstrstützt, wie der "STUSB1600". Da ich allerdings 
keinen weiteren µC in meinem Projekt habe um die I²C-Sschnittstelle zu 
bedienen, stellt es sich als etwas schwierig heraus.

Im Handbuch steht noch etwas von NvM vorprogrammierung, aber damit kenne 
ich mich nicht aus und besitze wahrscheinlich auch nicht die nötige 
Hardware dazu.

Hat jemand von euch schon Erfahrungen mit diesem Thema? Gibt es 
vielleicht sogar Senken-Controller, die komplett auf die 
Datenübertragung verzichten?

Oder gibt es sogar noch einen einfacheren Weg die CC-Leitungen zu 
bestromen, sodass ich ohne Controller auskomme?

Viele Grüße und vielen Dank

von Tim A. (Gast)


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EricM schrieb:
> Hallo Zusammen,
>
> ich bin bei meinem aktuellen Projekt soweit, dass ich gerne als
> Spannungsquelle eine Batterie nutzen möchte. Um diesen zu laden habe ich
> mir überlegt, dass ich es (wie heute sehr verbreitet) über USB versuchen
> möchte. Da mein Gerät nachher eine Batterie-Kapazität von ca. 10000mAh
> haben wird, würde ich gerne Anstatt Micro-USB den Type-C mit Power
> Delivery (60W) verwenden.

Mit 60W in einen 10Ah Li Akku zu laden geht sicher - aber die nutzbare 
Zyklenzahl sinkt..

Wenn du dich auf die 3A, 5V beschränkst wird es deutlich einfacher und 
kühler.

Ein DC/DC Wandler braucht man wohl immer - oder kann die 
USB-PD-Stromsenke den gerade nötigen Strom vorgeben?

von Peter S. (Gast)


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EricM schrieb:
> Da ich allerdings
> keinen weiteren µC in meinem Projekt habe um die I²C-Sschnittstelle zu
> bedienen, stellt es sich als etwas schwierig heraus.

Diese Chips haben im NVM eine Default-Konfiguration. Schau mal, ob dir 
die nicht vielleicht schon reicht. Dann musst du gar nichts über I2C 
machen.

Alternativ kann man die I2C-Pins des Controllers nach draußen führen und 
das NVM z. B. als Produktionsschritt einmalig "flashen".
Ich glaube, von ST gibt dafür sogar schon fertige HW und eine PC-GUI.

von Peter S. (Gast)


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EricM schrieb:
> Oder gibt es sogar noch einen einfacheren Weg die CC-Leitungen zu
> bestromen, sodass ich ohne Controller auskomme?

Kommt drauf an welche Spannungen du benötigst. Für 5V reicht es, glaube 
ich (!), wenn man die CC-Leitungen auf GND zieht (bitte lieber nochmal 
nachprüfen). Mehr als 5V müssen auf jeden Fall über ein Protokoll 
ausgehandelt werden. Dann kommt man dann um einen Controller nicht 
herum.

von EricM (Gast)


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Tim A. schrieb:
> Wenn du dich auf die 3A, 5V beschränkst wird es deutlich einfacher und
> kühler.
>
> Ein DC/DC Wandler braucht man wohl immer - oder kann die
> USB-PD-Stromsenke den gerade nötigen Strom vorgeben?


Die 60W waren nur die Maximal-Leistung, die ich gesehen hatte. Der 
Lade-IC, den ich verwenden möchte arbeitet tatsächlich mit 5V und gibt 
1A pro Zelle aus.

Mein Problem liegt jedoch bei der USB-C-Kommunikation als Senke.



Peter S. schrieb:
> Diese Chips haben im NVM eine Default-Konfiguration. Schau mal, ob dir
> die nicht vielleicht schon reicht. Dann musst du gar nichts über I2C
> machen.

Die Default-Konfiguration versetzt den IC leider in Quellen-Betrieb und 
muss umprogrammiert werden (I²C / NVM).

> Alternativ kann man die I2C-Pins des Controllers nach draußen führen und
> das NVM z. B. als Produktionsschritt einmalig "flashen".
> Ich glaube, von ST gibt dafür sogar schon fertige HW und eine PC-GUI.

Danke für den Tipp mit der Hardware und der PC-GUI. Allerdings würde ich 
es natürlich bevorzugen für diesen einen gebrauch nicht 32$ ausgeben zu 
müssen. Falls es hier noch eine Alternative geben sollte, hätte ich ein 
offenes Ohr.

Peter S. schrieb:
> Für 5V reicht es, glaube ich (!), wenn man die CC-Leitungen auf GND zieht

Das habe ich auch schon irgendwo gelesen, aber ich finde keine 
Informationen, ob ich dann auch höhere Ströme (3A) ohne Protokoll 
bekomme, oder ob die Rückfallebene USB 3.0 (max. 4,5W) ist. Aber da 
werde ich nochmal ein bisschen recherchieren.


*Danke euch alle für die ersten hilfreichen Tipps!*

Falls noch jemand etwas interessantes zu berichten hat würde ich das 
auch noch sehr gerne lesen.

von Peter S. (Gast)


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EricM schrieb:
> Die Default-Konfiguration versetzt den IC leider in Quellen-Betrieb und
> muss umprogrammiert werden (I²C / NVM).

Schau dir mal den STUSB4500 an. Der Chip ist ausschließlich für Senken.

von EricM (Gast)


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Peter S. schrieb:
> Schau dir mal den STUSB4500 an. Der Chip ist ausschließlich für Senken.

Dankeschön für die Information. Ich werde einmal durch das Datenblatt 
stöbern.

von USB-D (Gast)


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Hier steht was man mit einfachen Widerständen erreichen kann:

https://www.chromium.org/chromium-os/cable-and-adapter-tips-and-tricks

von STUSB4500 (Gast)


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Bzgl. STUSB4500:
Kann man eigentlich manuell VBUS_EN_SNK auf open drain setzen um z.B, 
softwaremäßig den Strompfad zu unterbinden?
Im Datenblatt finde ich hierzu keine endgültige Aussage.

Vielen Dank.

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