Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB direkt an Schaltnetzteil?


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von Hugo K. (huka)


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Juhu in die Runde.
Ich bin gerade dabei mein Ambilight Projekt weiter zu basteln und habe 
gerade ein Problem was die Stromzufuhr betrifft.

Ich habe ein 5V 10A Meanwell Schaltnetzteil, davon werden am Ende im 
Extremfall 7-8A für alles drum und dran genutzt. Es sind eher so 4-5 im 
Normalfall. Genug Stromreserven habe ich also.
Was ich aber nicht genug habe ist Platz in meinem "All-in-one" Gehäuse, 
deshalb versuche ich soviel Platz wie möglich zu sparen.

Folgende Geräte die ich habe, brauchen Strom.

- Raspberry Pi 2 mit WLAN Dongle -> über Micro USB
- USB Video Grabber -> über USB des Raspberry (muss mit Raspberry 
verbunden sein, einzige Möglichkeit für Stromzufuhr)
- HDMI Splitter -> über 5V DC Jack (braucht keine Verbindung zu Raspi)
- HDMI to AV Converter -> über Mini - USB Buchse (braucht keine 
Verbindung zu Raspi)


Wie ihr seht, bunte Mischung aus Anschlüssen. Jetzt könnte ich mir ein 
USB Hub irgendwo ins Gehäuse kleben und hoffen, dass der aktive USB Hub 
alles irgendwie schafft.
Das bedeutet aber wieder: Ein Gerät mehr und viel mehr Kabel ... eins 
für den Hub selbst, dann eins vom Raspi zum Hub, dann jeweils eins zu 
den mit Strom zu versorgenden Geräten ...

Jetzt meine Idee:

Warum nicht einfach einen Kabel-zu-Micro-USB, einen Kabel-zu-Rundstecker 
und ein Kabel-zu-Mini-USB Adapter kaufen und direkt auf die 5V des 
Meanwell Netzteils klemmen?

Sowas hier

Ebay-Artikel Nr. 401606339293

und sowas

Ebay-Artikel Nr. 272822523700

und sowas

Ebay-Artikel Nr. 401606388161



Meine zwei Fragen deshalb:

1. Brauch ich so ein Firlefanz überhaupt oder kann ich einfach alles an 
den Raspi klemmen? Schafft der das auch so? Ich vermute mal eher nicht, 
mehr als 1A sollte man ja über den Raspi nicht nehmen. Ich weiss aber 
leider nicht, wie viel Strom die Komponenten im Detail ziehen. Ich 
schätze aber mal durch WLAN und den Grabber, die ja gezwungenerweise am 
Raspi direkt sein müssen, bleibt für die anderen zwei Geräte nicht mehr 
viel Spielraum.

2. Kann ich das so machen? Würde ein aktiver USB Hub irgendwas 
besser/sicherer als das was ich vor hab in Bezug auf zusätzliche 
Schutzschaltungen? Wenn nicht, würde ich gern alles direkt auf die 5V 
des Netzteils klemmen und nur jeweils 5v + Masse als Schlanke 
alternativen zu den jeweiligen Geräten führen. Hier die Frage: Wie 
klemmt man so viele Adern auf einen Schaltnetzteil-Anschluss? Gibt es da 
eine saubere Variante?

3. Sonst noch andere Ideen? Bin für Vorschläge offen :)

Grüße

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Hugo K. schrieb:
> Würde ein aktiver USB Hub irgendwas besser/sicherer als das was ich vor
> hab in Bezug auf zusätzliche Schutzschaltungen?

Kommt sehr stark auf den Hub an. Erschreckend viele enthalten keinerlei 
Schutzschaltungen, etwas bessere sehen wenigstens einfache Sicherungen 
für die einzelnen Ports vor. Weitergehende Beschaltungen greifen erst 
bei aktiven USB-Geräten, und die hast Du nicht.

Letzlich nutzen die Geräte, die Du verwenden willst, USB-Anschlüsse nur 
zur Stromversorgung, und halten sich dabei sowieso nicht an irgendeinen 
Teil der USB-Spezifikation. Es sind einfach nur 5V-Anschlüsse mit einer 
Sorte verbreiteter Stecker.

Wenn Du Deinem Netzteil vertraust, kannst Du alle Geräte direkt 
anschließen. Wenn Du vorsichtiger sein willst, sieh zum jeweiligen Gerät 
passende Sicherungen vor, die dürften allerdings eher Dich beruhigen als 
die Geräte vor irgendwelcher Unbill schützen.

: Bearbeitet durch Moderator
von test (Gast)


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Hugo K. schrieb:
> Hier die Frage: Wie klemmt man so viele Adern auf einen
> Schaltnetzteil-Anschluss? Gibt es da eine saubere Variante?

Ich würde Wago Klemmen nutzen. Das ist das beste wenn man mehrere 
undefinierte unterschiedliche Adern einfach und sicher miteinander 
verbinden will.

von Hugo K. (huka)


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test schrieb:
> Hugo K. schrieb:
>> Hier die Frage: Wie klemmt man so viele Adern auf einen
>> Schaltnetzteil-Anschluss? Gibt es da eine saubere Variante?
>
> Ich würde Wago Klemmen nutzen. Das ist das beste wenn man mehrere
> undefinierte unterschiedliche Adern einfach und sicher miteinander
> verbinden will.

Juhu, vielen Dank für den Tipp. Eine Frage noch: Ich dachte immer die 
Wago klemmen sind nicht für Litze geeignet. Oder meinst du, vorher mit 
Aderendhülsen crimpen und dann ab in die Wago?

Rufus Τ. F. schrieb:
> Wenn Du Deinem Netzteil vertraust, kannst Du alle Geräte direkt
> anschließen. Wenn Du vorsichtiger sein willst, sieh zum jeweiligen Gerät
> passende Sicherungen vor, die dürften allerdings eher Dich beruhigen als
> die Geräte vor irgendwelcher Unbill schützen.

Hmmm also ich hoffe mal, dass die Meanwell Netzteile kein absoluter 
no-name China Schrott sind, da man sie überall findet und empfohlen 
bekommt. Wie würde denn so eine "Sicherung" aussehen? Vielleicht passt 
die ja noch irgendwie mit rein, wenn es nicht gerade eine 20x20cm Kasten 
ist ...


Grüße

von test (Gast)


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Hugo K. schrieb:
> Juhu, vielen Dank für den Tipp. Eine Frage noch: Ich dachte immer die
> Wago klemmen sind nicht für Litze geeignet.

Ich meinte diese 
https://www.wago.com/de/installationsklemmen/compact-verbindungsklemme-fuer-alle-leiterarten/p/221-415

von Hugo K. (huka)


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test schrieb:
> Hugo K. schrieb:
>> Juhu, vielen Dank für den Tipp. Eine Frage noch: Ich dachte immer die
>> Wago klemmen sind nicht für Litze geeignet.
>
> Ich meinte diese
> 
https://www.wago.com/de/installationsklemmen/compact-verbindungsklemme-fuer-alle-leiterarten/p/221-415

Alles klar, danke :)

von Seppli (Gast)


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Da ich grad auf die selbe Idee gekommen bin, weil es mich schon länger 
stört X USB Netzteile rumliegen zu haben. Was macht so ein Handy oder 
Tablet wenn es sich mit einem zb. 20 A Netzteil konfrontiert sieht. Ist 
in den Geräten eine Ladeelektronik vorhanden, oder würden diese die zur 
Verfügung stehende Stromstärke "aufziehen"?

von DEF (Gast)


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> oder würden diese die zur Verfügung stehende Stromstärke "aufziehen"?

Ganz klar: Das angeschlossene Geraet nimmt sich was es braucht.

von DEF (Gast)


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P.S.: Ich habe hier noch ein 5 V/200 A NT als 19".

Das kann im Kurzschlussfall sicher noch ein wenig mehr als 200 A
und duerfte jede Mikro-USB-Buxe in wenigen ms verdampen lassen.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Seppli schrieb:
> Was macht so ein Handy oder Tablet wenn es sich mit einem zb. 20 A
> Netzteil konfrontiert sieht.

Was macht ein Auto, wenn es an eine Tankstelle kommt, wo im 
unterirdischen Tank etliche Kubikmeter Benzin sind? Genau: Es tankt, was 
es braucht.


Was macht Deine 20-Watt-Schreibtischlampe, wenn sie in eine mit 16 A 
abgesicherte Steckdose gesteckt wird?

Gleiches Prinzip.

von test (Gast)


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Wobei man sich da in Zeiten von Billigchina nicht so absolut sicher sein 
kann. Da kann es durchaus sein das die Ladestrombegrenzung aus dem 
schrottigen USB Netzteil und/oder dem schrottigen USB Kabel besteht ;-)

Aber das findet man nur bei Billigstkram. Z.B. mein kleines 
würfelförmiges Radio. Dort bestannt die Ladeelektronik aus der 
Zenerdiode und (iirc vermutlich) nen Widerstand.

von Seppli (Gast)


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Sicherheitshalber frag ich nochmal zurück. Als Beispiel ein Lifepo Akku. 
Wenn ich dem 20 A Ladestrom zur Verfügung stelle nimmt er diese auf, 
wenn ich Ihm 200 A zur Verfügung stelle nimmt er Sie auch auf. Das ich 
davon ausgehe das ein LiPo in einem Handy oder Tablet ähnlich regariert 
müsste in diesen Geräten eine Ladestrombegrenzung verbaut sein, oder 
liege ich da falsch?

von test (Gast)


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In den Geräten ist natürlich ein LiIon Ladegerät verbaut. 
Selbstverständlich, man kann nicht einfach so einen Akku mit einem 
Netzteil verbinden.

von Seppli (Gast)


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Sorry logisch, mit etwas nachdenken hätte ich eigentlich auch drauf 
kommen müssen. Danke für den Denkhieb ;-)

von foobar (Gast)


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> Dort bestannt die Ladeelektronik aus der Zenerdiode und (iirc vermutlich)
> nen Widerstand.

Der Widerstand war das mitgelieferte USB-Kabel ;-)

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