Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB-C Ladestation


von Pascal (kalle91)


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Ich bin seit ein paar Tagen dabei eine Ladestation zu entwickeln für 
Audioempfänger im Videobereich. Die Dockingstation hab ich schon 3D 
gefertigt. Jetzt scheitert es jedoch am löten von USB-C Buchsen auf 
Stecker. Ich habe mir das leichter vorgestellt als mittlerweile gedacht. 
Plan ist es wie auf dem Foto zu sehen eine Buchse einzulöten und dann 
auf drei mal USB-Stecker zu löten und ich kann dann die Akkus laden. 
Habe mittlerweile drei verschiedene Buchsen bestellt sowie div. Stecker. 
Jedoch passiert gar nichts. Habe mit V und G gelötet mit 4-Pin Stecker 
und auch 4pin Buchse. Alle Kabel verlötet. Bisher habe ich keine drei 
Stecker gelötet, immer nur ein um es überhaupt zu testen. Nur bin ich 
leider zur Zeit am Ende und weiß nicht weiter. Ich hoffe jemand kann mir 
helfen. Vielen Dank

von Harald K. (kirnbichler)


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Pascal schrieb:
> Jedoch passiert gar nichts.

Steckst Du Deine Selbstbauten in ein USB-C-Netzteil?

Dann fehlen die 5.1-kΩ-Widerstände zwischen CC1/CC2 und Masse. Ohne die 
liefert das Netzteil keine Spannung.

von Klaus (feelfree)


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Hat die Ladestation einen Eingang (die Buchse), an der Du ein Netzteil 
anschließen willst, und 3 Ausgänge (Stecker), die die Geräte mit den 
Akkus laden sollen? Dann wird das so eh' nix.

von Harald K. (kirnbichler)


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Klaus schrieb:
> Dann wird das so eh' nix.

Zumindest nicht, wenn USB PD genutzt werden soll. Simple 5V 
funktionieren schon, brauchen aber zum Netzteil hin die gerade schon 
erwähnten Widerstände an CC1/CC2.

von Pascal (kalle91)


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Harald K. schrieb:
> Pascal schrieb:
>> Jedoch passiert gar nichts.
>
> Steckst Du Deine Selbstbauten in ein USB-C-Netzteil?

So der Plan. Was heißt CC1/CC2 und Masse? Ich habe Stecker da ist nur V 
D+ D- und G.

Danke dir schonmal für die schnelle Antwort.

Würde gerne schneller antworten, jedoch kann ich nur alle 30 Minuten 
etwas erstellen als neuer User.

Gibt’s die Möglichkeit das mir jemand ein Plan aufzeichnet zum löten? 
Wäre sehr hilfreich. Vielen Dank

von Mario M. (thelonging)


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von Julian L. (rommudoh)


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Pascal schrieb:
> So der Plan. Was heißt CC1/CC2 und Masse? Ich habe Stecker da ist nur V
> D+ D- und G.

Die funktionieren nicht mit USB-C Netzteilen. Nimm eines mit USB-A 
Buchse.

von Pascal (kalle91)


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Julian L. schrieb:
> Pascal schrieb:
>> So der Plan. Was heißt CC1/CC2 und Masse? Ich habe Stecker da ist nur V
>> D+ D- und G.
>
> Die funktionieren nicht mit USB-C Netzteilen. Nimm eines mit USB-A
> Buchse.

Es sollte schon alles auf USB-C Basis sein da ich ehrlich keine Lust 
habe tausend verschiedene Kabel mit schleppen will und dann auch noch 
schauen muss wo welches dann rein kommt. Habe neue Buchsen und Stecker 
mit den CC1/2 besorgt und werde am Wochenende testen ob die Variante 
funktioniert.

Vielen Dank

von Harald K. (kirnbichler)


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Pascal schrieb:
> Es sollte schon alles auf USB-C Basis sein da ich ehrlich keine Lust
> habe tausend verschiedene Kabel mit schleppen will und dann auch noch
> schauen muss wo welches dann rein kommt.

Aha.
Du bist Dir aber im klaren darüber, daß Dein Aufbau trotz alledem nur 
den Minimalbetrieb ermöglicht, d.h. Laden bei 5V, kein Quickcharge, kein 
PowerDelivery?

von Harald A. (embedded)


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Es ist nicht gesagt, dass die USB-C Buchse die beiden Widerstände 
enthält. Es gibt leider solche Konstruktionen aus China, obwohl sie nur 
wenig Sinn ergeben. Bei USB-C hat man halt die Doppelrolle Host oder 
Device. Grundlegend wird eben über die Widerstände an CC1 und CC2 
definiert und die sind hier nicht herausgeführt. D+ und D- spielen beim 
Laden i.d.R. keine Rolle, die kannst Du weglassen. Manche Netzteile 
(insbesondere No-Name) geben auch ohne CC1/2 Beschaltung trotzdem 5V 
aus, das muss aber nicht so sein. Wenn es gut gemacht ist geben die erst 
dann Spannung aus, wenn CC1/2 richtig beschaltet sind. Ich würde an 
Deiner Stelle tatsächlich ein Netzteil mit drei USB-C Ausgängen 
einsetzen, das ist hier die sinnvollste

von Pascal (kalle91)


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Harald K. schrieb:
> Pascal schrieb:
>> Es sollte schon alles auf USB-C Basis sein da ich ehrlich keine Lust
>> habe tausend verschiedene Kabel mit schleppen will und dann auch noch
>> schauen muss wo welches dann rein kommt.
>
> Aha.
> Du bist Dir aber im klaren darüber, daß Dein Aufbau trotz alledem nur
> den Minimalbetrieb ermöglicht, d.h. Laden bei 5V, kein Quickcharge, kein
> PowerDelivery?

Die brauchen kein Quickcharge. Glaube das können die noch nicht einmal.

von Pascal (kalle91)


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Harald A. schrieb:
> Es ist nicht gesagt, dass die USB-C Buchse die beiden Widerstände
> enthält. Es gibt leider solche Konstruktionen aus China, obwohl sie nur
> wenig Sinn ergeben. Bei USB-C hat man halt die Doppelrolle Host oder
> Device. Grundlegend wird eben über die Widerstände an CC1 und CC2
> definiert und die sind hier nicht herausgeführt. D+ und D- spielen beim
> Laden i.d.R. keine Rolle, die kannst Du weglassen. Manche Netzteile
> (insbesondere No-Name) geben auch ohne CC1/2 Beschaltung trotzdem 5V
> aus, das muss aber nicht so sein. Wenn es gut gemacht ist geben die erst
> dann Spannung aus, wenn CC1/2 richtig beschaltet sind. Ich würde an
> Deiner Stelle tatsächlich ein Netzteil mit drei USB-C Ausgängen
> einsetzen, das ist hier die sinnvollste

Genau das mit den drei Ausgängen will ich vermeiden. Da ich im worst 
case bis zu 30 Akkus abends anschließen muss. Deswegen bin ich gerade 
dabei ein paar „ladestationen“ zu bauen. Ich habe auch Widerstände und 
würde es einmal so löten wie der Mario den Schaltplan geschickt hat.

von Harald A. (embedded)


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Pascal schrieb:
> Ich habe auch Widerstände und
> würde es einmal so löten wie der Mario den Schaltplan geschickt hat.

Ich könnte mir vorstellen, dass hier ein Verständnisproblem vorliegt. Es 
bringt nichts, wenn Du die Widerstände in Richtung deines Gerätes so 
einbaust. Die müssen in Richtung Ladegerät so eingebaut sein und das 
kannst Du nicht, da Du eine fertige Buchse vorliegen hast. Dort ist 
offensichtlich CC1/2 nicht herausgeführt. Es sei denn die schwarze und 
weiße Ader aus der Buchse sind CC1/2, das wäre dann möglich. Gibt es 
dazu Infos?

: Bearbeitet durch User
von Pascal (kalle91)


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Harald A. schrieb:
> Pascal schrieb:
>> Ich habe auch Widerstände und
>> würde es einmal so löten wie der Mario den Schaltplan geschickt hat.
>
> Ich könnte mir vorstellen, dass hier ein Verständnisproblem vorliegt. Es
> bringt nichts, wenn Du die Widerstände in Richtung deines Gerätes so
> einbaust. Die müssen in Richtung Ladegerät so eingebaut sein und das
> kannst Du nicht, da Du eine fertige Buchse vorliegen hast. Dort ist
> offensichtlich CC1/2 nicht herausgeführt. Es sei denn die schwarze und
> weiße Ader aus der Buchse sind CC1/2, das wäre dann möglich. Gibt es
> dazu Infos?

Achso meinst du das. Ich habe komplett neue Buchse und Stecker mit 6pins 
zum löten. Das sollte doch dann kein Problem sein?

von Harald A. (embedded)


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Falls es nicht klappt:
https://de.aliexpress.com/item/1005006494721392.html
Sicher ein Chinakracher, müsste man mal reinschauen, ob das qualitativ 
gut genug aufgebaut ist.

von Harald K. (kirnbichler)


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Pascal schrieb:
> Genau das mit den drei Ausgängen will ich vermeiden. Da ich im worst
> case bis zu 30 Akkus abends anschließen muss.

Und diese "Ladestation" soll dann mit beliebigen USB-C-Netzteilen 
zusammen funktionieren? Was für Akkus sind das?

von Harald A. (embedded)


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Pascal schrieb:
> Achso meinst du das. Ich habe komplett neue Buchse und Stecker mit 6pins
> zum löten. Das sollte doch dann kein Problem sein?

Wenn Du es vom Löten her hinbekommst sollte es gehen. 5.1k ist zwar Norm 
und sollte auch immer so ausgelegt werden aber 4.7k (gängiger) geht zur 
Not auch.

von Michael B. (laberkopp)


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Pascal schrieb:
> Plan ist es wie auf dem Foto zu sehen eine Buchse einzulöten und dann
> auf drei mal USB-Stecker zu löten

Wie kommt man auf die skurrile Idee ?

Ein Ladenetzteil, ein Verbraucher.

Nicht: Ein Ladenetzteil, 3 Verbraucher.

USB sind nicht 2 doofe Strippen.

USB ist ein Kommunikationsbus.

Bei USB-C teilt das zu ladende Gerät dem Netzteil über USB power 
delivery mit, wie viel Strom und Spannung es haben möchte.

Bei USB-A macht man das über Widerstände im Verbraucher.

Wie soll das funktionieren, wenn 3 Verbraucher mit 1 Netzteil reden 
wollen ? Widerstände in Parallelschaltung ergeben einen anderen 
Summenwert. Und wenn 3 durcheinander reden, wird es nicht besser.

Deine 'Idee' ist skurriler Humbug aus Ahnungslosigkeit.

Wenn du 'Docking-Stationsmässige' Ladeschalen haben willst, gut, druck 
dir welche, aber schliesse pro Ladeschale ein USB-C Ladenetzteil an. 
Dann brauchst du auch keinen Plan zim löten:

Pascal schrieb:
> Gibt’s die Möglichkeit das mir jemand ein Plan aufzeichnet zum löten?

Ja, du musst nicht unbedingt Ladenetzteile im Steckerhehäuse nehmen, du 
kannst auch nackte Platinen verbauen und nur die 230V~ parallel 
schalten. Aber Achtung: 230V~ in selbstgedrucktem Gehäuse wird mangels 
Isolations,- und Brandschutz 'UL94' nicht zulässig sein, schon gar nicht 
an einem öffentlichen Ort mit Haftungsfragen. Und wenn eines der 
Ladenetzteile kaputt geht, will das auch ein unerfahrener problemlos 
auswechseln können.

von Harald K. (kirnbichler)


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Michael B. schrieb:
> Bei USB-C teilt das zu ladende Gerät dem Netzteil über USB power
> delivery mit, wie viel Strom und Spannung es haben möchte.

Wenn USB PD genutzt wird. Bei einfachen Geräten aber passiert nicht 
mehr, als daß das Gerät über die bereits erwähnten Widerstände an 
CC1/CC2 dem Netzteil sein Vorhandensein mitteilt, ohne weitere Aussage. 
Dann schaltet das Netzteil 5V ein (wobei viele einfachere Ausführungen 
sich dieses Detail sparen und einfach immer 5V anlegen).

> Bei USB-A macht man das über Widerstände im Verbraucher.

Nein. Die Widerstände sind im Netzteil, und das teilt damit dem 
Verbraucher mit, welchen Strom es maximal liefern kann.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Harald K. schrieb:
>> Bei USB-A macht man das über Widerstände im Verbraucher.
>
> Nein. Die Widerstände sind im Netzteil, und das teilt damit dem
> Verbraucher mit, welchen Strom es maximal liefern kann.

Das nützt auch nichts, wenn 3 Verbraucher parallel dran hängen. Dann 
darf jedes diesen Strom ziehen ?

(natürlich stören die sich bei der Abfrage gegenseitig).

: Bearbeitet durch User
von Harald A. (embedded)


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Leute, kein Stress. Dem Druck nach sind es kleinere Empfänger mit Clip 
o.ä., die mit hoher Wahrscheinlichkeit einfach mit 5V und einigen 100 
Milliampere geladen werden. Kann sein, dass die 5V bei drei Empfängern 
zusammenbrechen. So what, er wird es merken, es wird keine 
Zombiapokalypse getriggert werden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit wird es 
aber einfach funktionieren.

von Harald K. (kirnbichler)


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Michael B. schrieb:
> Das nützt auch nichts, wenn 3 Verbraucher parallel dran hängen. Dann
> darf jedes diesen Strom ziehen ?

Ach Michael, in diesem Fall werden die Widerstände natürlich an jeden 
einzelnen Anschluss geklemmt, und so dimensioniert, daß sie in Summe das 
Netzteil nicht überlasten (bei dem man dann einfach von einer gewissen 
Maximalstromstärke ausgehen muss).

Das ist dann zwar eine potentielle Fehlerquelle (wenn z.B. jeder von 
drei abgehenden Anschlüssen für 1 A konfiguriert ist, aber ein Netzteil 
verwendet wird, das insgesamt nur 1 A liefern kann), aber das kann der 
Threadstarter ja vielleicht sogar durch Nachdenken von selbst in den 
Griff bekommen.

Interessant wäre ja seine Antwort auf meine Frage, was das für Akkus 
sind, von denen er da immerhin 30 Stück gleichzeitig versorgen will.

von Pascal (kalle91)


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Harald K. schrieb:
> Michael B. schrieb:

> Interessant wäre ja seine Antwort auf meine Frage, was das für Akkus
> sind, von denen er da immerhin 30 Stück gleichzeitig versorgen will.

Mal kurz zu den 30 Stück… bisher muss ich jeden einzeln via USB-C 
anschließen und die würde ich gerne bündeln auf je 3 pro Kabel und die 
ich dann auch nur noch in die Station stecken möchte. Es handelt sich 
dabei unteranderem um Built-in rechargeable Lithium Polymer Battery 900 
mAh.

von Pascal (kalle91)


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Meiner Theorie nach wollte ich einfach nur ein USB-C Kabel als 
Verlängerung löten und das dann auf drei aufsplitten. Das das jetzt so 
ein rießen Hack ist, hätte ich niemals gedacht.

von Klaus (feelfree)


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Pascal schrieb:
> Meiner Theorie nach wollte ich einfach nur ein USB-C Kabel als
> Verlängerung löten und das dann auf drei aufsplitten. Das das jetzt so
> ein rießen Hack ist, hätte ich niemals gedacht.

Deshalb nimmst du einfach ein Steckernetzteil mit 3 Ausgängen und hast 
alle Probleme ohne jede Bastelei gelöst.

von Harald A. (embedded)


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Pascal schrieb:
> Meiner Theorie nach wollte ich einfach nur ein USB-C Kabel als
> Verlängerung löten und das dann auf drei aufsplitten. Das das jetzt so
> ein rießen Hack ist, hätte ich niemals gedacht.

Tja, es ist, wie es ist. Ich empfinde bei DER universellen 
Verwendbarkeit von USB-C die beiden simplen 5.1k Widerstände im 
einfachsten Fall als sehr angenehmes Geschenk.

von Harald A. (embedded)


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Pascal schrieb:
> Es handelt sich
> dabei unteranderem um Built-in rechargeable Lithium Polymer Battery 900
> mAh.

Wie schnell sind die voll, wenn vollständig entladen?

von Pascal (kalle91)


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Harald A. schrieb:
> Pascal schrieb:
>> Es handelt sich
>> dabei unteranderem um Built-in rechargeable Lithium Polymer Battery 900
>> mAh.
>
> Wie schnell sind die voll, wenn vollständig entladen?


Ehrlich gesagt noch nie gemessen und auch noch nicht vollständig 
entladen. Da die Teile Mikrofonsender sind und die nach einem Tag 
Produktion noch ein Balken haben schließe ich die abends einfach an. 
Laut technischen Daten brauchen sie wohl 2h um voll zu sein.

von Harald K. (kirnbichler)


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Pascal schrieb:
> Es handelt sich dabei unteranderem um Built-in rechargeable Lithium
> Polymer Battery 900 mAh.

Das sagt wenig. Was für Geräte sind das, die diese Akkus enthalten?

Regenwürmer oder Salamischeiben?

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