Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik USB-Ladegerät vs. USB-Netzteil


von Michael K. (kreien)


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Ich habe mir das hier gekauft: 
https://www.intos.de/InLine-USB-2.0-Aktiv-Verlaengerung-USB-A-Stecker-Buchse-25m 
(USB-Verlängerung, 25 m). Am Leitungsende findet sich eine 
Anschlussmöglichkeit einer optionalen Zusatzstromversorgung: 
"Zusätzlicher USB-C-Stromanschluss an der Empfängerseite für besonders 
stromintensive Anwendungen."

Was ich jetzt nicht so ganz verstehe: Wir leben in der Welt der 
USB-Steckerladegeräte. Wenn ich jetzt für die oben angeführte Anwendung 
ein USB-C-Steckernetzteil brauche, kann ich dafür ein handelsübliches 
USB-Steckerladegerät nehmen?

Oder anders gefragt: Ladegeräte haben doch normalerweise eine Ladekurve, 
passend zum zu ladenden Batterietyp. Sind die handelsüblichen 
USB-Steckerladegeräte in Wirklichkeit USB-Steckernetzteile (die 
meinetwegen über irgendwelche Senken/Protokolle trickreich eine andere 
Spannung als 5 V aushandeln), aber die Ladekurve mittels Strombegrenzung 
oder was auch immer fällt gar nicht in die Zuständigkeit der 
USB-Steckergeräte?

von Jack V. (jackv)


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Michael K. schrieb:
> Sind die handelsüblichen
> USB-Steckerladegeräte in Wirklichkeit USB-Steckernetzteile […]?

Ja. Dank PD heute in Stufen zwischen 5 und 20V einstellbar; mit dem noch 
neueren PPS-Modus lassen sich auch in einem gegebenen Rahmen beliebige 
Spannungen oder Ströme einstellen (wodurch sich das Netzteil tatsächlich 
als Ladegerät nutzen lässt), aber reine USB-Ladegeräte würden nicht dem 
Standard entsprechen.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Es gibt eigentlich gar keine "USB-Ladegeräte", sondern nur 
USB-Netzteile.

Ein Ladegerät weiß über den Ladevorgang des angeschlossenen Akkus 
bescheid, und steuert die Ausgangsspannung o.ä. entsprechend den 
Anforderungen.

Auch wenn per USB PD die Ausgangsspannung des Netzteils geändert werden 
kann, erfolgt das nicht durch das Netzteil gesteuert, sondern durch den 
angeschlossenen Verbraucher. Der teilt dem Netzteil mit, was er gerne 
hätte. Und wenn er es nicht tut, liefert das Netzteil das, was der 
Standard erlaubt.

Und damit ist so etwas eben ein Netzteil, und kein Ladegerät.

von Nemopuk (nemopuk)


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Harald K. schrieb:
> Es gibt eigentlich gar keine "USB-Ladegeräte", sondern nur
> USB-Netzteile.

Genau.

Davor gab es durchaus Handy-Ladegeräte mit anderen Steckern (nicht USB). 
Das war aber meistens nur ein Strom-Begrenztes Netzteil, das in 
Kombination mit dem Laderegler im Handy zum Ladegerät wurde.

Wobei auch das Exoten waren.

von Björn W. (bwieck)


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Nemopuk schrieb:
> Wobei auch das Exoten waren.

Nokia war ehr kein Exot.

von Teo D. (teoderix)


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Ein USB Netzteil hat 5V, da USB nun mal 5V hat.
Ein USB-Ladegerät kann PD und wird zum Laden von was auch immer benutzt. 
Dass das default 5V ausgibt...

von Johannes (zuberjo)


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Nicht zwingend. Ältere USB Ladegeräte geben per Default immer 5V aus. 
Moderne mit PD geben nicht immer 5V aus, sondern schalten den Ausgang 
auch aus, bei fehlerhafter oder fehlender Konfiguration der CC Lines.

von Harald K. (kirnbichler)


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Teo D. schrieb:
> Ein USB Netzteil hat 5V, da USB nun mal 5V hat.

Nein. Wenn es PD kann, kann es PD. Aber es bleibt ein Netzteil.

Ein Ladegerät würde sich aufgrund eigener Erkenntnisse an den zu 
ladenden Akku anpassen. Das tut ein USB-Netzteil mit PD aber nicht, das 
liefert stur die ausgehandelte Spannung und entwickelt keine 
Eigeninitiative.

Es ändert erst die Spannung, wenn das angeschlossene Gerät eine andere 
anfordert -- und das bedeutet, daß die Ladeelektronik im Gerät und nicht 
im Netzteil sitzt.

von Teo D. (teoderix)


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Jawoll Hr. #irnbichler... Wären sie so nett und zeigen mir ein 
USB-Ladegerät!

von Harald K. (kirnbichler)


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von Harald W. (wilhelms)


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Michael K. schrieb:

> Was ich jetzt nicht so ganz verstehe: Wir leben in der Welt der
> USB-Steckerladegeräte. Wenn ich jetzt für die oben angeführte Anwendung
> ein USB-C-Steckernetzteil brauche, kann ich dafür ein handelsübliches
> USB-Steckerladegerät nehmen?

Ich glaube, das in heutzutage üblichen Bedienungsanleitungen die
Wörter "Ladegerät" und "Netzgerät" gern durcheinander geworfen werden.

von Teo D. (teoderix)


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Harald K. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> Wären sie so nett und zeigen mir ein USB-Ladegerät!
>
> 
https://cdn02.plentymarkets.com/ssr0x6nii1qg/item/images/17001651/full/1001-0119-01--NiMH-charger-BASIC-II-incl-2x-AA-bu-lieferumfang-micro-usb_1.jpg

Das ist ein NiMH-Charger mit USB-Anschluss...

von Harald K. (kirnbichler)


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Teo D. schrieb:
> Das ist ein NiMH-Charger mit USB-Anschluss...

Eben. Das ist ein USB-Ladegerät.

von Michael B. (laberkopp)


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Teo D. schrieb:
> Ein USB Netzteil hat 5V, da USB nun mal 5V hat.
> Ein USB-Ladegerät kann PD und wird zum Laden von was auch immer benutzt.
> Dass das default 5V ausgibt...

Nein.

Auch USB PD ist bloss ein Netzteil, kein Ladegerät.

Sowohl die CCCV Ladekennlinie als auch das Abschalten bei vollem Akku 
hat das angeschlossene Gerät zu übernehmen, in ihm steckt also die 
Ladeschaltung.

von Julian L. (rommudoh)


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Harald K. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> Das ist ein NiMH-Charger mit USB-Anschluss...
>
> Eben. Das ist ein USB-Ladegerät.

Genau. Ein USB-Ladegerät ist ein Ladegerät, das über USB mit Strom 
versorgt wird.

von Peter D. (peda)


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USB-Netzteil == USB-Ladegerät
Der einfache Bürger sagt Ladegerät, der Fachmann Netzteil.
Ein USB-Anschluß liefert immer eine konstante Spannung.
Bei USB-PD läßt diese sich auch einstellen, sonst sind es feste 5V.

von Jack V. (jackv)


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Peter D. schrieb:
> Ein USB-Anschluß liefert immer eine konstante Spannung.

Seit PPS halt nicht mehr. Da kann man maximalen Strom und Spannung 
vorgeben, sodass CC/CV direkt vom Netzteil kommen; es also einen guten 
Teil der Aufgaben eines Ladegeräts selbst übernimmt.

von H. H. (hhinz)


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Peter D. schrieb:
> Der einfache Bürger sagt Ladegerät,

"Das Kabel ist beim Handy dabei, den Stecker müssen Sie extra kaufen."

von Harald W. (wilhelms)


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H. H. schrieb:

>> Der einfache Bürger sagt Ladegerät,
>
> "Das Kabel ist beim Handy dabei, den Stecker müssen Sie extra kaufen."

Den?
https://media.elektroshopwagner.de/images/05/6b/00/281221_0.jpg

von H. H. (hhinz)


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Harald W. schrieb:
> H. H. schrieb:
>
>>> Der einfache Bürger sagt Ladegerät,
>>
>> "Das Kabel ist beim Handy dabei, den Stecker müssen Sie extra kaufen."
>
> Den?
> https://media.elektroshopwagner.de/images/05/6b/00/281221_0.jpg

Nö, den hier:

https://images.samsung.com/is/image/samsung/p6pim/de/ep-t4511nbegeu/gallery/de-45w-power-adapter-ep-t4511-536157-ep-t4511nbegeu-544879588?$684_547_PNG$

von Markus L. (rollerblade)


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Jack V. schrieb:
> sodass CC/CV direkt vom Netzteil kommen
Damit meinst Du, daß das Netzteil eigenständig die akku(pack)spezifische 
Kennlinie des CC-CV-Ladeverfahrens durchfährt?

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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Markus L. schrieb:
> Jack V. schrieb:
>> sodass CC/CV direkt vom Netzteil kommen
> Damit meinst, daß das Netzteil eigenständig die akku(pack)spezifische
> Kennlinie des CC-CV-Ladeverfahrens durchfährt?

Das meint er ganz bestimmt nicht, auch wenn mir seine Antwort auch gar 
nicht gefällt.
Ggf. hat er sich da etwas vergaloppiert...

Ein USB-PD-NT bietet lediglich dem versorgten Gerät die Möglichkeit, 
unterschiedliche Spannungen anzufordern.

von Jack V. (jackv)


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Markus L. schrieb:
> Damit meinst, daß das Netzteil eigenständig die akku(pack)spezifische
> Kennlinie des CC-CV-Ladeverfahrens durchfährt?

Strom in der CC-Phase und Spannung in der CV-Phase werden vom 
angeschlossenen Gerät vorgegeben. Ebenso ist’s selbst für das Abschalten 
beim Erreichen des Ladeschlussstroms zuständig. Ist ein „verteiltes 
Ladegerät“, wenn man’s so sehen mag – das Netzteil wird quasi vom 
angeschlossenen Gerät gesteuert, und regelt seinerseits seine Ausgabe 
entsprechend der Vorgabe.

Ein Grund für die Entwicklung war wohl, dass man die unweigerlich aus 
den Umwandlungsverlusten entstehende Wärme aus den Geräten mit dem Akku 
raushaben wollte. Vermutlich spielten Kosten aber auch ’ne Rolle; bei 
den mittlerweile selbst bei Telefonen üblichen 60W Ladeleistung tut’s 
halt kein TP4056 für ein paar Cent …

Mit den bekannten und mittlerweile billig zu habenden PD-Triggern 
vergleichbare Module hab ich leider noch nicht zu angemessenen Preisen 
gesehen, aber vielleicht wird’s ja noch – damit würden handelsübliche 
Powerbanks zu Taschen-Bastel„netz“teilen werden.

Ralf X. schrieb:
> Ggf. hat er sich da etwas vergaloppiert...
> Ein USB-PD-NT bietet lediglich dem versorgten Gerät die Möglichkeit,
> unterschiedliche Spannungen anzufordern.

Ich schrieb PPS, nicht PD. Gegebenenfalls solltest du dich auf den 
aktuellen Stand bringen, beispielsweise hier: 
https://hackaday.com/2025/03/24/pps-is-the-hottest-usb-c-feature-you-didnt-know-about/

: Bearbeitet durch User
von Markus L. (rollerblade)


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Jack V. schrieb:
> Ein Grund für die Entwicklung war wohl, dass man die unweigerlich aus
> den Umwandlungsverlusten entstehende Wärme aus den Geräten mit dem Akku
> raushaben wollte. Vermutlich spielten Kosten aber auch ’ne Rolle
Der Grund ist eher die EU, die vorschreibt (ab Ende 2024), daß der 
Anschluß für Ladegeräte für die meisten Mobilgeräte vereinheitlicht ist 
(USB-C), um so einen Teil der Flut an Elektroschrott einzudämmen.

von Ralf X. (ralf0815)


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Markus L. schrieb:
> Jack V. schrieb:
>> Ein Grund für die Entwicklung war wohl, dass man die unweigerlich aus
>> den Umwandlungsverlusten entstehende Wärme aus den Geräten mit dem Akku
>> raushaben wollte. Vermutlich spielten Kosten aber auch ’ne Rolle

> Der Grund ist eher die EU, die vorschreibt (ab Ende 2024), daß der
> Anschluß für Ladegeräte für die meisten Mobilgeräte vereinheitlicht ist
> (USB-C), um so einen Teil der Flut an Elektroschrott einzudämmen.

Nein, auch wenn es natürlich auch mit Vorgaben verbandelt ist.
Der Vorteil liegt doch für alle auf der Hand.

Einheitlicher Standard für 5 Volt, EU-verpflichtend.
Immer höhere Standards an Effizienz auch darüber, EU-verpflichtend.
Auf manche Ideen kommt dann die Industrie auch alleine. 😎

von Jack V. (jackv)


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Markus L. schrieb:
> Der Grund ist eher die EU, die vorschreibt (ab Ende 2024), daß der
> Anschluß für Ladegeräte für die meisten Mobilgeräte vereinheitlicht ist
> (USB-C), um so einen Teil der Flut an Elektroschrott einzudämmen.

Sorry, da kann ich keinen Grund für PPS drin erkennen. USB-C als 
einheitlicher „Ladeanschluss“ resultiert daraus, ja. PD mit bis zu 240W 
ist dafür auch ziemlich geschickt, wenngleich nicht erforderlich – aber 
in kleinen Schritten regelbare Spannung und Strombegrenzung wäre dafür 
nicht notwendig, wie es der Großteil der konformen, über USB-C-PD 
versorgten Geräte mit eigener Spannungswandlung zeigt.

Bei PPS wird ja „nur“ die Erzeugung der tatsächlich verwendeten Spannung 
von einem Ende des Kabels (im zu ladenden Gerät) an das andere Ende (ins 
Netzteil) verlegt – was sicher auch der Effizienz zugute kommt, da 
doppelte Wandlung vermieden wird, aber mit Vorschriften hat’s halt 
erstmal nix zu tun.

Da einigen Mitlesern irgendwie immer noch nicht so klar zu sein scheint, 
worauf ich mich hier beziehe: In 
https://www.usb.org/sites/default/files/D2T2-1%20-%20USB%20Power%20Delivery.pdf 
auf Seite 38 und 39 ist es nochmal kompakt dargestellt.

: Bearbeitet durch User
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