USB-C Unterspannung

Hans-Uwe F. schrieb:

Ich möchte ein mobiles Navigationsgerät mit einer Solarzelle via USB-C Buchse bestromen. Dabei ist es durchaus möglich, dass an der USB-Buchse die Eingangsspannung < 5.0 Volt abfällt. Was sagen generell dazu die USB-C Spezifikationen?

"4.4.2 VBUS The allowable default range for VBUS as measured at the Source receptacle shall be as defined by the USB 2.0 and USB 3.2 specifications. For USB4, the USB 3.2 specification is used for this requirement. NOTE that due to higher currents allowed, legacy devices may experience a higher voltage (up to 5.5V maximum) at light loads."

Und USB 2.0 sagt:

" Table 7-7. DC Electrical Characteristics Supply Voltage: High-power Port VBUS Note 2, Section 7.2.1 4.75 5.25 V Low-power Port VBUS Note 2, Section 7.2.1 4.40 5.25 V"

fchk

Hans-Uwe F. schrieb:

die Eingangsspannung < 5.0 Volt abfällt. Was sagen generell dazu die USB-C Spezifikationen?

Nun die Usb Specs sage nichts darüber aus wie sich ein Gerät verhalten muss wenn es auserhalb der Spec betrieben wird. In deinem Fall ist es wohl ein Highpower Device was ab 4.75V funktionieren muss. Was bei zu kleiner Spannung passiert ist nicht definiert. Wenn du also sicherstellen willst dass es auch noch bei 4V funktioniert must du auf Device Seite Vorkehrungen treffen (Spannungswandler).

Thomas Z. schrieb:

Hans-Uwe F. schrieb:

die Eingangsspannung < 5.0 Volt abfällt. Was sagen generell dazu die USB-C Spezifikationen?

Nun die Usb Specs sage nichts darüber aus wie sich ein Gerät verhalten muss wenn es auserhalb der Spec betrieben wird. In deinem Fall ist es wohl ein Highpower Device was ab 4.75V funktionieren muss. Was bei zu kleiner Spannung passiert ist nicht definiert. Wenn du also sicherstellen willst dass es auch noch bei 4V funktioniert must du auf Device Seite Vorkehrungen treffen (Spannungswandler).

Danke. Ja, das Device (dynon d3 ) sagt leider nichts darüber aus. Dann muss ich wohl das Gerät testen, bzw. die Schaltung analysieren und ggf. eine Unterspannungs-Abschaltung erstellen.

Erwähnenswert ist noch, dass ein USB-C Host auf VBus erst dann Spannung anlegen darf, wenn er auf CC1 oder CC2 ein passendes Device erkannt hat. Damit soll verhindert werden, dass man mit einem USB-C auf USB-C Kabel zwei Hosts miteinander verbindet, die sich dann gegenseitig speisen wollen. Beim originalen Standard wurde das ja durch unterschiedliche Stecker und Buchsen für Host und Device verhindert.

fchk

Hans-Uwe F. schrieb:

ggf. eine Unterspannungs-Abschaltung erstellen.

Eine Powerbank als Puffer wäre einfacher, schneller umzusetzen und betriebssicher.

Thomas Z. schrieb:

Nun die Usb Specs sage nichts darüber aus wie sich ein Gerät verhalten muss wenn es auserhalb der Spec betrieben wird. In deinem Fall ist es wohl ein Highpower Device was ab 4.75V funktionieren muss. Was bei zu kleiner Spannung passiert ist nicht definiert. Wenn du also sicherstellen willst dass es auch noch bei 4V funktioniert must du auf Device Seite Vorkehrungen treffen (Spannungswandler).

Es gab mal einen Halbleiterhersteller, der Eval-Boards als Werbegeschenk verteilt hat, die sich bei Unterspannung zerstörten. Da war ein DC/DC-Wandler am Eingang, der umso mehr Strom zog, je niedriger die Eingangsspannung wurde. Das hat er solange durchgehalten, bis sein FET durchbrannte.

Die einfachste Reparaturmaßnahme war, den Wandler zu überbrücken und die VUSB als "5 V"-VDD zu nehmen.

Matthias S. schrieb:

Hans-Uwe F. schrieb:

ggf. eine Unterspannungs-Abschaltung erstellen.

Eine Powerbank als Puffer wäre einfacher, schneller umzusetzen und betriebssicher.

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Beantwortet meine Frage nicht und passt nicht ins Gesamtkonzept.

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Hans-Uwe F. schrieb:

passt nicht ins Gesamtkonzept

Dann scheint das Gesamtkonzept unzureichend zu sein. Ein Gerät, das "hochfahren" muss, aus einer Solarzelle zu versorgen, führt bei z.B. einzelnen Wolken zur Abschaltung und Neuboot alle 2 Minuten. (solange die Solarzelle nicht massiv überdimensioniert ist) Pufferung wird notwendig sein.

Hans-Uwe F. schrieb:

Was sagen generell dazu die USB-C Spezifikationen?

Die nützt Dir hier eher wenig.

Mit maximalen Kabellängen im ungünstigeten Fall (passiver Hub dazwischen) käme man auf ungefähr 4.3V am Gerät. Wird zum Laden des Akkus langsam knapp.

Das größere Problem wird das "Pumpen" sein das entsteht wenn die Leistung der Solarzelle genau nicht ausreicht. Dann bricht die Spannung jedes Mal ein wenn der Laderegler aufregelt und erholt sich sofort wieder wenn er zu macht.

Das müssen USB Geräte nicht unbedingt vertragen können.

Matthias S. schrieb:

Hans-Uwe F. schrieb:

ggf. eine Unterspannungs-Abschaltung erstellen.

Eine Powerbank als Puffer wäre einfacher, schneller umzusetzen und betriebssicher.

nach tiefergehender Recherche in die USB-C Funktionen und Specs., ist eine direkte Kopplung mit den einfachen Solar-Module sehr aufwendig und "wackelig".

Kurzum, ich werde meine Konzeption in Richtung Powerbank schwenken.

Es gibt für die Versorgung von Wildkameras Solar-Amkus, teilweise mit 5V USB-Ausgang. Der Vorteil ggü einer normalen Powerbank ist hier, dass sie sich nicht abschalten bei Nichtbezug. Suchbegriffe auf Aliexpress.com: hunting camera solar battery