Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB-C auf USB3.0/2.0 inkl. Versorgung


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von Wopex (Gast)


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Hallo Community,
zwar habe ich diese Frage bereits unter einen bestehenden Thread 
gestellt, jedoch kam bisher nur eine Antwort.
Möglicherweise, weil der Thread schon recht alt ist. Hoffentlich kommt 
mit dem neuen Post mehr Input und Hilfe.

Und zwar möchte ich meine Schaltung, welche einen STM32 (welcher USB2.0 
kann) hat, mit einer USB-C-Buchse ausstatten. Diese soll mit einem 
HOST/DFP (normaler PC) kommunizieren. Falls von Host-Seite möglich wird 
es an einen USB-C-Anschluss angesteckt mit Rd=5k1 +/-10% Widerständen 
für CC1/2 an UFP-Seite, um die 1.5A von USB-C zu nutzen und ganz normal 
über die D+ D- über USB2.0 mit dem PC zu kommunizieren. (Erste Frage: 
Das sollte doch genau so funktionieren, oder?)

Jetzt meine eigentliche (und zweite) Frage..
Falls ich ein USB-C auf USB2.0- oder USB3.0-Kabel nehme und an eine 
gewöhnliche USB3.0 A-Buchse anschließe, kann ich die von USB3.0 
möglichen 900mA irgendwie beziehen? Falls ja, wie, da der STM lediglich 
USB2.0 fähig ist?


Vielen Dank im Voraus und LG

:
von Wopex (Gast)


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Niemand der helfen kann?

von Thomas Z. (usbman)


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Nun es ist eigendlich ganz einfach. Du hast ein Usb2 Device was in 
keinem Fall mehr als 500mA ziehen darf. Alles andere würde die Spec 
verletzen. Das wird auch nicht besser wenn du eine USB5 Buchse einbauen 
würdest.
In der Praxis wird es wohl so sein dass dein Host die 900mA liefern 
wird. Müssen tut er es allerdings nicht.
Strenggenommen sollte der eigentlich bei einem USB2 Gerät die Grenze auf 
500mA setzten und bei Überschreitung den Port abschalten. Da dies 
zusätzlicher Schaltungsaufwand bedeutet, wird das nie gemacht.

von nfet (Gast)


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Kann ich Thomas nur beipflichten. Also du wirst wohl fast nie ein 
Problem haben die 900mA zu ziehen, aber Spec konform ist das natürlich 
nicht. Die mehr Leistung bei USB 3 wird vorher per Software 
ausgehandelt. Dein Problem ist eben, dass du nur den USB 2 Stack auf 
device Seite unterstützt und der sah mehr Strom eben nicht vor.

von Wopex (Gast)


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Vielen Dank für die Antwort.

Aber wenn ich das ganze an eine USB-C Buchse (auf Host-Seite) anschließe 
und meine Rd Widerstände auf UFP Seite entsprechend dimensioniere, 
erhalte ich meine 1,5A trotze Usb 2.0 device?

von Alexander K. (Gast)


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USB-2.0 hat 500 mA.

USB-3.0  hat viel mehr.

Aber es gibt Strom-Verstärkungsadapter. Damit bekommst du auch 900 mA 
aus 2 !!! USB-2.0 Buchsen.

Es gibt einige Festplattenhersteller die diese Technik anwenden. Die 
Schaltung dazu ist mir aber unbekannt.

Gruß

  Pucki

von Wopex (Gast)


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Ich glaube das was du meinst sind Y-Kabel wo du die Festplatte an zwei 
Usb-Anschlüsse hängst.

Wie gesagt.. interessant wäre noch die Situation an einem Usb—c host. 
Dort wird, soweit mir bekannt, der Strombedarf über die 
Pull-Down-Widerstände definiert. So zumindest hab ich es aus den Specs 
und zahlreichen Applicationsheets herauslesen können. Liege ich damit 
richtig?

von Thomas Z. (usbman)


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Wopex schrieb:
> Liege ich damit richtig?
Nein du liegst voll daneben. Du hast ein USB2 Device was per Definition 
nur max 500mA ziehen darf. Solange es nicht enumeriert ist sogar nur 
100mA.
Alles andere dräumst du dir aus irgendwelchen Datenblättern zusammen. 
Wenn dein Device 1.5A braucht bleibt nur selfpowered übrig, dann geht 
auch kein  USB3 host. USB C ist was ganz anderes.

von Alexander K. (Gast)


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Wopex schrieb:
> Ich glaube das was du meinst sind Y-Kabel wo du die Festplatte an zwei
> Usb-Anschlüsse hängst.

GENAU DIE

Gruß

   Pucki

von Wopex (Gast)


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Thomas Z. schrieb:
> Wopex schrieb:
>> Liege ich damit richtig?
> Nein du liegst voll daneben. Du hast ein USB2 Device was per Definition
> nur max 500mA ziehen darf. Solange es nicht enumeriert ist sogar nur
> 100mA.
> Alles andere dräumst du dir aus irgendwelchen Datenblättern zusammen.
> Wenn dein Device 1.5A braucht bleibt nur selfpowered übrig, dann geht
> auch kein  USB3 host. USB C ist was ganz anderes.

Also laut Microchip Application Sheet AN1953 wird der Strom über die 
Widerstandsanordnung definiert.

von Christian R. (supachris)


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Bei USB 2.0 geht mehr Strom nur über USB C Kabel, und dann auf beiden 
Seiten. Bis 3A bei 5V über die Widerstände, darüber hinaus mit Power 
Delivery. Das muss die Source aber auch können dann. Wenn du über ein A 
Kabel die 900mA ziehen willst, geht das meines Wissens nur wie gehabt 
über den Descriptor, aber dann halt im USB 3 Descriptor.

von No Y. (noy)


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Schau dir den TI TUSB320 an. Ggf ist das was du brauchst...

von Wopex (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Bei USB 2.0 geht mehr Strom nur über USB C Kabel, und dann auf
> beiden Seiten. Bis 3A bei 5V über die Widerstände

Exakt, dass ist es was ich meine! Sprich über USB 2.0 kommunizieren und 
die 1,5-3A dank der Widerstandskonfiguration beziehen.

Aber danke für eure Antworten und Hilfen. Alleine das hat mir schon 
weitergeholfen

von nfet (Gast)


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Wopex schrieb:
> Christian R. schrieb:
>> Bei USB 2.0 geht mehr Strom nur über USB C Kabel, und dann auf beiden
>> Seiten. Bis 3A bei 5V über die Widerstände
>
> Exakt, dass ist es was ich meine! Sprich über USB 2.0 kommunizieren und
> die 1,5-3A dank der Widerstandskonfiguration beziehen.
> Aber danke für eure Antworten und Hilfen. Alleine das hat mir schon
> weitergeholfen

Ich bin der Meinung, du darfst den erhöhten Strom nur ziehen, wenn auch 
dein Device (Upstream Facing Port) den CC Pin monitored und die passende 
Konfiguration erkennt. So steht es auch in den Appnote, die du oben 
erwähnt hast. Das kann dein USB2 Stack eben nicht einfach so. Und 
schaltungstechnisch wäre das auch auf alle Fälle Zusatz Aufwand.
Aber da kümmert sich sowieso niemand drum. Auch bei USB2 darf das Gerät 
bis es enumeriert ist und seinen Strombedarf kundgetan hat ja eigentlich 
nur 100mA ziehen. Aber wer interessiert sich schon dafür.

Ich denke, wenn du die passenden Widerstände bestückst und es an die 
richtige Buchse hängst, dürften 3A gehen. Kannst ja mal Experimente 
machen, obs funktioniert und wenn ja, ob's ohne/mit anderen Widerstände 
auch geht.

Halt uns auf den laufenden.

von Karsten B. (kastenhq2010)


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nfet schrieb:
> Das kann dein USB2 Stack eben nicht einfach so

Das macht in dem Fall auch nicht der USB-Stack, sondern ein Komparator 
oder ADC. 5,1k Rd Pulldown an die CC-Signale und dein Device bekommt die 
1,5A/3A, wenn die Quelle diese liefern kann.

von No Y. (noy)


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Schaut euch einfach mal das Datenblatt an...

von Christian R. (supachris)


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nfet schrieb:
> Ich bin der Meinung, du darfst den erhöhten Strom nur ziehen, wenn auch
> dein Device (Upstream Facing Port) den CC Pin monitored und die passende
> Konfiguration erkennt. So steht es auch in den Appnote, die du oben
> erwähnt hast. Das kann dein USB2 Stack eben nicht einfach so. Und
> schaltungstechnisch wäre das auch auf alle Fälle Zusatz Aufwand.

Naja, wenn die Gegenseite die 5V/3A Anmeldung durch die Widerstände an 
CC nicht akzeptiert, passiert nix da kannst du gar keinen Strom ziehen. 
USB C ist per Default cold socket, erst nachdem mindestens durch die 
Widerstände geklärt ist, wer Source, Sink, UFP und DFP ist, geht was. 
Konkret bedeutet das, erst wenn ausgehandelt ist wer Source und wer Sink 
ist, wird Vbus überhaupt aktiviert. Daten sind nicht mal nötig. Es gibt 
auch nur Aufladen per USB C ganz ohne Data role.

von Wopex (Gast)


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Erstmal an alle vielen Dank für den zahlreichen Input und die Hilfe.
Sobald ich Erkenntnisse bzw. Resultate vorzuweisen habe, werde ich euch 
Feedback geben. Dies kann jedoch dauern..

Grüße
Wopex

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