5V USB Anschluss mit 500mA, 1A oder 2,1A selber bauen

[miracle]

Hallo Zusammen, nach langer Zeit habe ich mal wieder eine Frage, die ich trotz Nachforschung nicht lösen konnte,

ich bin kein Freund von Schaltnetzteilen, sondern eher von Linear geregelten. Wenn ich nun eine herkömmliche 5V Stromversorgung habe und diese mit einem USB-Kabel versehe um Handys zu laden, ziehen diese Handys immer nur 500mA, selbst wenn die Stromversorgung mehrere Ampere zur Verfügung stellt. Ich habe schon gegoogelt und bei Wikipedia geguckt, und nichts gefunden. Woher weiss das Handy, wann es 500mA, wann 1A und wann 2,1A ziehen darf? Ich habe eine 10.000mA Powerbank mit einem 1A und einem 2,1A Ausgang. Da muss doch irgendwie ein Unterschied sein, das das Handy erkennt. Denn der Strom kommt ja aus dem gleichen Akku. Wie muss ich das USB-Kabel „anders“ anschließen, damit das Handy weiss, wann es wieviel Strom ziehen darf? Weiss das jemand?

LG
miracle

 

[patois]

Erkläre erst einmal, was du unter einer "herkömmlichen 5V Stromversorgung" verstehst !

Man kann hier nur ahnen, dass du vermutlich von 5 Volt Gleichspannung sprichst.

Falls du weiterhin versuchen willst, hinter das Geheimnis zu kommen, warum man aus manchen
Geräten nur 500mA "ziehen" kann, dann würde ich dir empfehlen im Internet unter
dem Stichwort "Konstantstromquelle" weiter nach für dich verständlichen Erklärungen zu suchen.

Ob du letztendlich die Chose verstehen kannst, hängt wesentlich von deinen elektrotechnischen
Grundkenntnissen ab.

Viel Spaß noch mit diesem Thread ...
.

 

[Pumukel]

Der USB -Anschluss ist ein Anschluss für Datenübertragung und ermöglicht laut Spezifikation bis Version 2 100mA und nach der Spezifikation für Geräte max 500mA.
Sofern das Handy sich als Gerät mit 500mA beim USB-Controller sich anmeldet bekommt es auch die 500mA.
Bei Ladegeräten die einen höheren Strom liefern können erfährt das Handy das durch die Beschaltung der Datenleitungen und kann da auch mehr ziehen. Leider gehen da die Handyhersteller unterschiedliche Wege, denn sie wollen nur ihre eigenen Ladegeräte verkaufen.

 

[bigdie]

Ich habe eine 10.000mA Powerbank mit einem 1A und einem 2,1A Ausgang. Da muss doch irgendwie ein Unterschied sein, das das Handy erkennt. Denn der Strom kommt ja aus dem gleichen Akku. Wie muss ich das USB-Kabel „anders“ anschließen, damit das Handy weiss, wann es wieviel Strom ziehen darf? Weiss das jemand?

LG
miracle

Ja das ist ein leidiges problem. Dazu musst du erst mal wissen, was für ein Handy du laden willst.
Oft ist es so, das der 2,1A Anschluss intern mit Widerständen gegen die Datenleitung geschaltet ist. Das ist ein doppelter spannungsteiler. Diese Spannungen auf den 2 Datenleitungen erkennt aber nur ein Apfel Gerät. Wenn du dort also ein Androiden reinsteckst, läd dieses evtl auch nur mit 500mA. Android Geräte wollen einen Widerstand kleiner 120 Ohm zwischen den 2 Datenleitungen, die können auch einfach verbunden sein. Dann zieht das Gerät theoretisch bis 1A. Viele ziehen auch mehr, so viel mehr, bis die Spannung am Handy unter 5V sinkt. Und da kommen dann die billigen China Kabel ins Spiel. Die haben oft so dünne Drähte, das der Spannungsfall so groß ist, das nicht mal die 1A fließen. Natürlich wird das noch schlimmer, wenn die Kabel sehr lang sind.
Bis hier ist da amateurmäßiges Basteln noch möglich man kann z.B. auch die Spannung auf 5,2V erhöhen, das gleicht den Spannungsfall etwas aus.
Kompliziert wird es dann bei den neuen USB 3.1 Steckern. Da gibt es 3 komplett unterschiedliche Schnellademöglichkeiten. Die beiden großen Smartphone Prozessorhersteller haben je eins und vom USB Normungskomitee gibt es ein 3. Die haben aber eins gemein. Das Handy kommuniziert mit dem Ladegerät und handelt eine höhere Spannung und somit höhere Leistung aus. Da kann man als Amateur praktisch nichts mehr einfach basteln.
Die Geräte mit den neuen Typ C Steckern sind aber trotzdem auch mit dem alten 1A Standard (<120 Ohm zwischen den Datenleitungen) kompatibel. Das 1 A bei 5 V bekommst du also immer rein.

 

[miracle]

Mit "herkömmlichen 5V Stromversorgung" meine ich Trafo, Gleichrichter, Elko, Spannungsregler (eben kein Schaltnetzteil).

dem Stichwort "Konstantstromquelle"

So einfach wie viele 5V-USB-Anschlüsse aufgebaut sind, denke ich mal, das das angeschlossene Gerät den Strom begrenzen muß, weil es ja Geräte gibt, die weniger brauchen und z.B. externe Festplatten, die kurzzeitig, beim anlaufen, mehr brauchen.

Das Handy kommuniziert mit dem Ladegerät und handelt eine höhere Spannung und somit höhere Leistung aus. Da kann man als Amateur praktisch nichts mehr einfach basteln.

Es gibt Kleinst-Schaltnetzteile die In Steckdosen eingebaut sein, die eine 5V-USB-Stromversorgung bereitstellen und welche die aus 12V-Autobatterie ebenfalls eine 5V-USB-Stromversorgung bereitstellen. Ich glaube nicht das die mit dem Handy/Tablet kommunizieren, wieviel Strom geladen werden darf. Ich denke mal, die machen einfach nur die 5V.

Das 1 A bei 5 V bekommst du also immer rein.

Ich habe Zeit, 500mA genügen mir auch, aber eben mit einer "herkömmlichen 5V Stromversorgung". Doch ich hätte trotzdem gerne das Wissen darüber, was der Unterschied ist zu den 1A bzw. 2,1A Anschlüssen. Man könnte sonst ja auch was bauen, wo man wahlweise alle 3 Möglichkeiten hätte, wenn möglich. Ich glaube, wenn ich mit "nur" 500mA lade, das der Akku dann länger hält, doch für Notfälle, wäre das Schnellladeverfahren auch ganz praktisch.

 

[Octavian1977]

Was hast Du gegen Schaltnetzteile?
Das ist zur Zeit die einzig gescheite Weise um Spannungen zu verringern.
Alle anderen verbrauchen ziemlich viel Energie, da die Regelung über das Spannungsteilerprinzip funktioniert.

 

[patois]

Was hast Du gegen Schaltnetzteile?
Das ist zur Zeit die einzig gescheite Weise um Spannungen zu verringern.
Alle anderen verbrauchen ziemlich viel Energie, da die Regelung über das Spannungsteilerprinzip funktioniert.

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Ist doch wohl offensichtlich, warum er kein Schaltnetzteil will ...

Soweit ich die Anfrage verstehe, hat der Fragesteller die feste Absicht einen Linear-Regler zu bauen.

Also kann man ihm doch einfach sagen, dass er einen LM317 verbauen soll, und einen Umschalter für Schnellladung vorsehen soll,
auch wenn nicht jedes Gerät, bzw. dessen Akku eine Schnellladung vertragen dürfte.

Anleitungen für Schaltungen mit dem LM317 gibt es jede Menge im Internet ...
.

 

[bigdie]

Es gibt Kleinst-Schaltnetzteile die In Steckdosen eingebaut sein, die eine 5V-USB-Stromversorgung bereitstellen und welche die aus 12V-Autobatterie ebenfalls eine 5V-USB-Stromversorgung bereitstellen. Ich glaube nicht das die mit dem Handy/Tablet kommunizieren, wieviel Strom geladen werden darf. Ich denke mal, die machen einfach nur die 5V.

Bestreite ich ja nicht, aber die Ladeleistung bleibt da halt 5W und nicht 12 oder 18 oder was bei modernen Geräten heute sonst noch möglich ist

Ich habe Zeit, 500mA genügen mir auch, aber eben mit einer "herkömmlichen 5V Stromversorgung". Doch ich hätte trotzdem gerne das Wissen darüber, was der Unterschied ist zu den 1A bzw. 2,1A Anschlüssen.

Naja, wenn du mit deinem Handy im Auto navigierst, wird der Akku leerer, wenn du nur 500mA rein schickst Wie schon gesagt beim 2,1A Anschluss gibt es 3 Widerstände und das versteht nur ein Gerät mit angebissenem Apfel

auch wenn nicht jedes Gerät, bzw. dessen Akku eine Schnellladung vertragen dürfte.

Den Ladestrom bestimmt in jedem Fall das angeschlossene Gerät selbst, du kannst auch 5V 10A bereitstellen ohne das dem Akku etwas passiert.

 

[miracle]

Vielen Dank für die Infos, das mit dem USB 5V Anschluß, da steckt mehr hinter, als ich dachte.

Was hast Du gegen Schaltnetzteile?

Von der Effektivität und den Kosten sind Schaltnetzteile unschlagbar. Die herkömmlichen Trafos und Linear-Spannungsregler, vermute ich, sterben bald aus, wenn es mit den kostengünstigeren und energieeffizienteren Schaltnetzteilen so weitergeht. Ich habe das Gefühl das die Spannung über Linear-Regler glatter "sauberer" ist als die durch hohe kHz zerstückelte Spannung von Schaltnetzteile und das die "alten" Netzgeräte viel länger halten als die "elektronischen" Modernen. Ich habe wirklich uralte Netzgeräte "Gossen Konstanter" u.s.w., da muß mal ein Poti gewechselt werden, auf jedenfall neue Elkos rein und die sind wieder wie Neu. Doch wenn ein Schaltnetzteil-Netzgerät kaputt geht, so gut bin ich dann doch nicht, das ich sowas reparieren kann.

er einen LM317 verbauen soll

Ich bevorzuge den L200CV oder den LT1085CT, von denen habe ich noch einige rumliegen.

 

[patois]

Vielen Dank für die Infos, das mit dem USB 5V Anschluß, da steckt mehr hinter, als ich dachte.
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Ich bevorzuge den L200CV oder den LT1085CT, von denen habe ich noch einige rumliegen.

Den LM317 hatte ich nur stellvertretend genannt.

Die wahre Herausforderung ist allerdings einen Spannungsregler mittels diskreten Bauelementen aufzubauen.

Gut erklärte Schaltungsbeispiele findet man hier:

 

[PEN]

Von der Effektivität und den Kosten sind Schaltnetzteile unschlagbar. Die herkömmlichen Trafos und Linear-Spannungsregler, vermute ich, sterben bald aus, wenn es mit den kostengünstigeren und energieeffizienteren Schaltnetzteilen so weitergeht. Ich habe das Gefühl das die Spannung über Linear-Regler glatter "sauberer" ist als die durch hohe kHz zerstückelte Spannung von Schaltnetzteile und das die "alten" Netzgeräte viel länger halten als die "elektronischen" Modernen. Ich habe wirklich uralte Netzgeräte "Gossen Konstanter" u.s.w., da muß mal ein Poti gewechselt werden, auf jedenfall neue Elkos rein und die sind wieder wie Neu. Doch wenn ein Schaltnetzteil-Netzgerät kaputt geht, so gut bin ich dann doch nicht, das ich sowas reparieren kann.

Es ist doch eher die Frage, ob sich das lohnt. USB-Schaltnetzteile sind für ein paar Euro zu haben, oft bezahlst du für eine spezifisches Bauteil, das als defekt lokalisiert wurde, mehr, wenn du keine 10000 Stück oder mehr davon abnimmst. Mit der Lebensdauer hast du Recht, die alten Eisenschweine sind unkaputtbar, sofern die nicht im Überlastbetrieb gefahren wurden.

Selbst normale TFT's und sogar Waschmaschinen und Trockner lassen die Leute nicht mehr reparieren, da die Reparatur oft nicht lohnt und das "Nur mal Schauen" schon mal 150,-€ kostet.

Mit freundlichen Grüßen

 

[bigdie]

Ist für mich eher eine Frage der Kühlung. Pinkompatibel zum 7805 z.B. gibt es von Traco oder Recohm Schaltregler, da muss man nichts kühlen, auch wenn man die 5V aus 12, 24 oder 36V erzeugt. Und Platinen mit Step down Reglern einstellbar bekommt man aus China für 1€/Stück, wenn man 5 kauft
Und das, was warm wird ist ja Verkustleistung, die man bezahlt mit der Stromrechnung. Aber wie gesagt, das ist nicht der Hauptgrund. Ich hab z.B in meinem selbstausbau Wohnmobil keine Zigarettenanzünderdosen für 12V, weil die Teile einfach grausam sind in Bezug auf Kontaktsicherheit. Ich hab Speakonstecker von Neutrik verbaut. Damit fallen aber auch Standard USB Ladeadapter weg. So ein Traco 5V Schaltregler passt in so ein Speakon Steckergehäuse, weil er keine Kühlung braucht.

 

[patois]

Hallo "miracle",

lasse dir den Spaß nicht verderben am Selbstbau einer Spannungsversorgung mit Längsregler !




... und hier noch ein sehr ausführliches Tutorial: ... Series voltage regulator


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[Octavian1977]

Dinge die ich Baue sind üblicherweise deutlich besser als das was man kaufen kann.
Mich würde es sehr frustrieren mit viel Aufwand und Arbeit etwas zu bauen was im Handel preiswerter und wesentlich besser zu haben ist.

 

[werner_1]

Selbst normale TFT's und sogar Waschmaschinen und Trockner lassen die Leute nicht mehr reparieren, da die Reparatur oft nicht lohnt und das "Nur mal Schauen" schon mal 150,-€ kostet.

Habe gerade meinen Trockner repariert: 29,-€ für Austauschelektronik + 4€ Porto.

 

[patois]

Dinge die ich Baue sind üblicherweise deutlich besser als das was man kaufen kann.
Mich würde es sehr frustrieren mit viel Aufwand und Arbeit etwas zu bauen was im Handel preiswerter und wesentlich besser zu haben ist.

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Naja, du hast schon öfters für manche Dinge kein Verständnis gezeigt.

Es gibt aber Leute, die etwas besser bauen können als man es heutzutage im geldgierigen Handel bekommt,
und die an diesem Selstbauen auch noch Spaß haben ...
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[miracle]

und die an diesem Selstbauen auch noch Spaß haben

Jepp, darum gehts Es macht total viel Spaß