Forum: Platinen USB C PD Platine herstellen


von Julian D. (jdspecial)


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Hallo,
ich hoffe, ich bin hier richtig.
Seit einiger Zeit bin ich auf der Suche nach einem 100W 
USB-C-PD-Netzteil für ein 12V-System im Van. Es müsste also ein 
Stepup-Wandler auf 20V sein, der dann das maximum für USB-C-PD liefert, 
100W.
Nun, ich hab bereits von Xiaomi so ein Netzteil für den 
Zigarettenanzünder gefunden. Sowas soll es nicht sein, denn dann müsste 
ich vorher eine 12V-Buche einbauen...
Viel lieber würde ich eine USB-C-Buchse einbauen, die dann von einer 
selbstgebauten Platine gespeist wird.
Wenn jemand eine Fertiglösung dafür kennt, gerne auch das! Ich finde nur 
nichts. Btw äußerst erstaunlich, dass es das nicht gibt.
Kann mich jemand beraten, welche Bauteile ich für einen Selbstbau 
brauchen würde?

von Harald A. (embedded)


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Vlt. so etwas hier:
https://de.aliexpress.com/item/4001174439522.html

Oder
https://de.aliexpress.com/item/4000474878556.html
(Kann aber nur 60W)

Gemeinsam ist aber für die Teile, dass die ca. 30V am Eingang sehen 
wollen. Da muss dann noch ein passender Step-Up davor. Aber die sind ja 
fertig zu bekommen.

Sehe gerade noch diesen hier, der kommt evtl. direkt mit 12V aus (habe 
es nur überflogen)
https://de.aliexpress.com/item/1005004512059881.html

Falls Du es komplett selber bauen willst, der 2. Link basiert auf einem 
SW3518, diese ganzen Spezial-ICs für USB-C Charger findest Du in erster 
Linie bei lcsc.com
https://lcsc.com/product-detail/Battery-Management-ICs_ISMARTWARE-SW3518S_C406811.html
(Bitte nicht rumjammern, dass das Datenblatt auf Chinesisch ist, Google 
Translate App auf dem Handy mit Livebild-Übersetzung ist dein Freund.)

Weitere Suche nach entsprechenden Modulen bei Ali
„USB C PD Charger Module“

: Bearbeitet durch User
von Eduard I. (eiten)


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Die sind alle nur Step Down und werden bei 12V nie 100W liefern.

von Harald A. (embedded)


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Eduard I. schrieb:
> Die sind alle nur Step Down und werden bei 12V nie 100W liefern.

Hilfreicher Beitrag. Wer hätte das gedacht.

von Eduard I. (eiten)


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Harald A. schrieb:
> Hilfreicher Beitrag. Wer hätte das gedacht.

Habe ich was falsch verstanden oder geschrieben? Der TO sucht doch Step 
Up mit 20V/100W ab 12V?

von DerEgon (Gast)


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Übrigens wurde die USB PD Spezifikation vor einiger Zeit erweitert, 
statt 20 Volt sind jetzt auch 48 Volt zulässig, was die übertragbare 
Leistung von 100 auf 240 Watt erhöht.

Bei einer Neuentwicklung könnte es vielleicht interessant sein, das zu 
berücksichtigen.

von Eduard I. (eiten)


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DerEgon schrieb:
> statt 20 Volt sind jetzt auch 48 Volt zulässig

Danke, habe ich nicht mitgekriegt! USB-PD Rev. 3.1 EPR. 
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1809251.htm auch mit 28V, 
36V und 48V.

von Harald A. (embedded)


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Eduard I. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> Hilfreicher Beitrag. Wer hätte das gedacht.
>
> Habe ich was falsch verstanden oder geschrieben? Der TO sucht doch Step
> Up mit 20V/100W ab 12V?

Denke schon, denn er schreibt:
> der dann das maximum für USB-C-PD liefert, 100W.

> Viel lieber würde ich eine USB-C-Buchse einbauen, die dann
> von einer selbstgebauten Platine gespeist wird.

Also braucht er einen Step-Up und dahinter wieder einen Wandler, der 
möglichst normkonform auf USB-C ausspeist. Du kannst ja nicht einfach 
20V (oder gar 48V) auf die USB-C Buchse geben, da würde sich so manches 
Gerät in Kohlenstoff umwandeln. Das würde ich nicht einmal bei Geräten 
wagen, die offiziell für 100W geeignet erscheinen. Dahinter steckt ein 
stufenweiser Mechanismus namens PD.

Das ein Step-Up auf jeden Fall erforderlich ist, erschließt sich ja 
selbstredend, denn er möchte von 12V auf 100W USB-C, was 20V bedingt. 
Nimmt man so etwas z.B.
https://de.aliexpress.com/item/1005001636280545.html

Für gut 20€ hat er damit seine Individuallösung ohne viel Aufwand und 
vor allem normkonform fertig. Vlt. kann er und seine Nachbarn beim 
gezeigten Step-Up kein Radio mehr hören, aber irgendetwas ist ja immer.

: Bearbeitet durch User
von Eduard I. (eiten)


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Harald A. schrieb:
> Für gut 20€ hat er damit seine Individuallösung ohne viel Aufwand und
> vor allem normkonform fertig. Vlt. kann er und seine Nachbarn beim
> gezeigten Step-Up kein Radio mehr hören, aber irgendetwas ist ja immer.

Unschön, wird aber wohl für ein Einzelstück die praktikabelste Lösung 
sein. Also Step Up auf 21V bei min. 10A und dann einen 100W 
PD-Controller. Die Frage ist, wie lange das Teil wohl im KFZ-Netz 
überleben wird. OK, E-Nummer hat das auch nicht, aber was keiner 
weiss...

Zu beachten ist wohl noch, wo das ans Stromnetz gehängt wird. Bei 100W 
werden wohl so 10-11A ziehen, manche Steckdosen sind nur auf 7.5A 
abgesichert. Dann sollte noch beachtet werden, dass die Schaltung nur 
bei laufendem Motor betrieben wird. Also entweder mit 
Spannungsüberwachung oder über Zündung ein, aber dann beim Motorstart 
wegschalten.

Ah, da nach Bauteilen gefragt wurde: MAX25430, der wäre gleich auch noch 
automotive... allerdings wohl nicht ganz trivial zu implementieren.

von Harald A. (embedded)


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Nicht schlecht, der Maxim. Nimmt er das Evalkit, da ist es fertig 
aufgebaut. Weiß aber nicht, ob er das bezahlen will:
https://www.mouser.de/ProductDetail/Maxim-Integrated/MAX25430AEVKIT?qs=DPoM0jnrROVGfl7Acjx6fQ%3D%3D

Bei eBay gibt es „Gebrauchte“.

von Julian D. (jdspecial)


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Danke für eure ganzen Anregungen!
Die Komponenten werden an einer 12V Lifepo4 betrieben, die nicht mit der 
Starterbatterie verbunden ist. Es handelt sich um einen 
Van-Selbstausbau. Den Kapazitäts-Verbrauch, den 
Stromstärken-angemessenen Kabelquerschnitt und die Absicherung hab ich 
im Griff, kann ich ja machen wie ich will, ich hab da keine 
vorinstallierte Niederspannungssteckdose oder so.

Ich bin ja kein Profi in Sachen Mikrochips, aber 500€ für so einen 
Designer-Chip brauche ich nicht unbedingt ausgeben.

Der DYKB IP2368 von Harald A. sieht erstmal für mich gut aus, dann 
brächte ich keinen extra Step-Up vorschalten.

Ich hab noch eine Fertiglösung gefunden: Es gibt von Xiaomi einen 100W 
PD Ladeadapter für 12V-Niederspannungssteckdosen. Dazu müsste ich halt 
den Umweg über diese Steckdose gehen und dann über den Ladeadapter zur 
USB-C-Buchse. Erscheint mir aber nicht als so gut wie der DYKB IP2368.

Ich überlege grade, ob das ganze gewandel überhaupt noch effizienter ist 
als mein Wechselrichter, der 230V Wechselstrom macht, Wirkungsgrad 94%.

von Julian D. (jdspecial)


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Ich hab jetzt 2x "DYKB IP2368" bestellt.

Nun, ich dachte es ist ein Kinderspiel, Einbau-USB-C-Buchsen dafür zu 
besorgen.
Anscheinend braucht man aber spezielle Buchsen, wo die PD-Stränge 
vorhanden sind und die auch 100W abkönnen.
Ich finde dafür nur welche für 33€, das muss es doch günstiger geben?
Habt ihr da nen Tipp?
Das sind die gefundenen Buchsen:
https://www.ribu.at/usb-c-3-2-gen-2x2-22-mm-metall-einbaubuchse-mit-kabel-90-cm

von (prx) A. K. (prx)


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Daran denken, dass zu USB-PD mehr gehört als die entsprechende Leistung 
zur Verfügung zu stellen. Denn die Gegenstellen kommunizieren sowohl 
miteinander als auch mit einer aktiven Komponente im Kabel. Ohne dies 
passiert hinsichtlich PD überhaupt nichts.

von Julian D. (jdspecial)


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Ja, daher suche ich ja nach einer Buchse die entsprechende Kabelstränge 
hat und finde keine außer die für 33€, was mir als zu viel erscheint :p
... Zur Not nehme ich die auch, aber ich kann mir nicht vorstellen dass 
es das nicht günstiger gibt?

von Alex (Gast)


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Und?
Gefunden?

von Harald A. (embedded)


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Google/Aliexpress, Suche nach „usb c Panel Mount“
Man muss ja eigentlich nur eine Buchse finden, die einem von der 
Dichtigkeit her gefällt und 16 der möglichen 24 Pins durchschleift, denn 
die Superspeed-Pärchen werden hier nicht benötigt. Das ganze muss als 
Ladebuchse noch nicht einmal besonders impedanzkontrolliert ausgeführt 
werden. IIRC muss noch nicht einmal der USB2.0 Teil für PD geführt 
werden, eigentlich nur CC1/2. Da müsste man allerdings nochmal genau 
nachlesen, ob das nicht doch benötigt wird.

: Bearbeitet durch User
von Julian D. (jdspecial)


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Hallo mal wieder,
ich hatte ja so eine "DYKB IP2368" bestellt und verbaut.
Die funktioniert soweit, der Laptop wird auch geladen.
Ich hätte aber noch ein paar Fragen dazu.

1. Funktioniert es, den Ausgang aufzusplitten, sodass zwei USB-C-Buchsen 
von der einen Platine versorgt werden können? Klar, die Leistung bleibt 
dann bei 100W für beide Buchsen. Ist eher eine generelle Frage, weil 
USB-C ja irgendwie bidirektional kommuniziert :o

2. Wenn ich meinen Wechselrichter einschalte, versagt die 
Stromversorgung an der USB-C-Buchse mit dem "DYKB IP2368". Ich nehme an, 
dass die Spannung soweit fällt, dass der Chip Unterspannung wahrnimmt. 
Ich weiß aber nich genau, warum. Ich hab 560Ah Lifepo4 auf 2Rx4S bei je 
1C... Der Wechselrichter zieht max. 2500W, das sollte zu keinem solchen 
Spannungseinbruch führen? Ich kann auch keinen Spannungsabfall 
beobachten.
Wie auch immer, für euch wird eine Ferndiagnose schwierig.
Evtl. gibt es ja auch eine weitere USB-C-Platine, die nicht so früh beo 
Unterspannung abschaltet? Ich brauche eh eine weitere, weil ich eine 
(von den zwei benötigten) zerstört habe.

3. Gibt es sinnvolle Alternativen, die auf induktives Laden optimiert 
sind? Diese "DYKB IP2368" machen laute Geräusche (Kondensatoren?), wenn 
ich ein Qi-Ladegerät fürs Smartphone benutze. Ich wollte eh für den 
zweck andere Platinen besorgen, aber vllt. hat ja jemand einen 
Quicktipp.

: Bearbeitet durch User
von Julian D. (jdspecial)


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Hat jemand eine Idee, warum die Platine durch den Wechselrichter aufhört 
zu funktionieren?
Ich hab nun herausgefunden, dass die Spannung, wenn die Platine ausgeht, 
auf 12,6V ist, also weit über den 12V Mindestspannung der Platine.
Ich kann mir nicht erklären, warum sie dann ausgeht.

Um die Platine wieder einsatzbereit zu machen, muss ich ungünstigerweise 
den Hauptschalter für Plus trennen... Nur das Plus-Kabel von der Platine 
zu trennen, zeit keinen Effekt...
Sehr komisch...

Ich weiß, ihr habt nicht meinen Elektronikplan, aber evtl. gibts ja eine 
generelle Sache, die ich übersehe im Zusammenhang mit dem 
Wechselrichter?

von Olly T. (twinpeaks)


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Julian D. schrieb:
> Hat jemand eine Idee, warum die Platine durch den Wechselrichter aufhört
> zu funktionieren?

Vorab, ich hab keine Ahnung von dem Teil, aber in dem Bild bei Ali steht 
was von 4S/3S Umschaltung und verschiedenen Widerstandswerten je nach 
Akkutyp. Musst Du evtl. passend einstellen:
https://de.aliexpress.com/item/1005004512059881.html
Außerdem sieht es aus, als wenn man mit dem Teil auch den Akku laden 
kann ("bidirektional"), aber ich glaube, das ist nicht was Du willst?

Dieses Video behandelt den Chip anhand des Baus einer Powerbank:
https://www.youtube.com/watch?v=_WI9Nwqvplo

von Harald A. (embedded)


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Julian D. schrieb:
> Ich hab nun herausgefunden, dass die Spannung, wenn die Platine ausgeht,
> auf 12,6V ist

Mit dem Multimeter gemessen? Ein Multimeter bildet einen Effektivwert 
durch das Wandlungsverfahren. Kann sein, dass bei Dir die Spannung 
peakweise trotzdem unter 12V geht und das stufenweise Verfahren deshalb 
immer wieder abbricht. Vlt. hilft eine Schottkydiode und ein dicker 
Kondensator zur Pufferung. Da das Delta jedoch sehr klein ist müsste der 
Kondensator schon ziemlich dick sein.

2500W/12V sind 200A, da sind mindestens Peaks unterhalb von 12V 
wahrscheinlich.

von Julian D. (jdspecial)


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Stimmt, laden muss ich die 560Ah Lifepo4 nicht unbedingt über einen 
USB-C-Anschluss. :D Dieses Feature benötige ich nicht.
Das erklärt aber auch, warum sich meine Powerbank mit USB-C 
In/Output-Anschluss immer entladen hat. Also eher ungeeignet.

Die Platine ist ja werkseitig auf 4S eingestellt, das passt woweit.
Bevor ich jetzt aber da noch irgendwas mit Kondensatoren usw. runbasteln 
muss, kennt jemand eine 4S Lifepo4 (12V System) USB-C-PD-Platine mit 
100W, die einfach funktioniert?
Kann ja nicht sein, dass die so rar sind.

von Martin S. (matis)


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Eine automatische Abschaltung bei Unterspannung ist in der Regel ja 
wünschenswert, aber bei deinen Anforderungen unpraktisch.

Deine Platine "DYKB IP2368" ist nur bezüglich der Abschaltung bei 
Unterspannung für 4S Lifepo eingestellt. Der Eingangsspannungsbereich, 
mit dem sie arbeiten kann hat damit nichts zu tun und ist mit 2S-6S 
angegeben.

Was spricht dagegen, die Unterspannungsabschaltung zu "deaktivieren" 
indem man es auf z.B 3S oder sogar 2S einzustellt?

Ich habe ein Baseus PD 100 W USB und ist für 12 V/24 V Eingangsspannung 
gedacht. Habe es gerade ausprobiert, es liefert auch noch bei 9 V 
Eingangsspannung seine 100W.

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