Wie bekomme ich 20 V von einem USB-C-Ladegerät?

Mit einem Wort, nein. Sie müssen das USB Power Delivery-Protokoll über die CC-Leitung des Typ-C-Anschlusses implementieren, und das ist eine Zwei-Wege-Kommunikation mit 300 kbps, komplett mit Präambel, CRC usw., die ohne einen Mikrocontroller so gut wie unmöglich ist.

Das PD-Nachrichtenformat sieht folgendermaßen aus:

Für vollständige Details benötigen Sie die USB Power Delivery-Spezifikation , aber hier gibt es eine nützliche Einführung , aus der das obige Diagramm stammt.

Es ist kompliziert, aber machbar. Da gibt es jemanden, der genau das umgesetzt hat und den PD-Buddy Sink auf Tindie anbietet:

https://www.tindie.com/products/clayghobbs/pd-buddy-sink/

Code:

https://git.clayhobbs.com/pd-buddy/pd-buddy-firmware/src/branch/master/docs/console_config.md

Website des Hackaday-Projekts:

https://hackaday.io/project/20424-pd-buddy-sink/details

Ich habe gerade ein auf STUSB4500 basierendes Board fertiggestellt , das super einfach zu bedienen ist und nur wenige passive externe Geräte benötigt (keine benutzerdefinierte Firmware erforderlich). Das Design wird auch bald als Open Source verfügbar sein.

Sie benötigen nur einen Arduino, um den Chip einmal mit Ihrer Spannungs-/Stromanforderung zu flashen, und er verhandelt automatisch mit dem Ladegerät.

EDIT: Die neue Version des Boards kann per Webbrowser konfiguriert werden.

Wie Finbarr feststellte, müssen Sie das Power Delivery-Kommunikationsprotokoll implementieren, um das 20-V-Ausgangsprofil auszuhandeln. Die PD-Spezifikation wurde von einer Gemeinschaft von mehr als 300 hervorragenden Ingenieuren von führenden Halbleiter- und Softwareunternehmen entwickelt. Es dauerte 3 große Überarbeitungen und etwa 5 Jahre Arbeit, um den aktuellen Funktionsstandard zu erreichen. Der Versuch, das Protokoll von Grund auf neu zu implementieren (wie Finbarr vorzuschlagen scheint), ist offensichtlich ein Verlustgeschäft.

Es gibt jedoch eine Lösung auf DIY-Ebene. Aufgrund der schrecklichen Protokollkomplexität bieten mehrere Halbleiterunternehmen eine Reihe von ICs an, die das PD-Protokoll einbetten, eine schlüsselfertige Lösung. Sehen Sie sich zunächst die Übersicht über PD-Lösungen bei TI an und wählen Sie den richtigen Cluster aus.

Sie haben bereits die funktionsfähige PD-Quelle. Sie müssen also "Device UFP" und "Sink" auswählen. Sie haben ungefähr 5 Varianten von ICs, die die Funktion von PD-Controllern erfüllen, etwa TUSB422 oder TPS65981. Leider benötigt der IC eine gewisse Kontrolle über die I2C-Schnittstelle, um die eigentliche Verhandlung durchzuführen, sodass Sie einen Mikroprozessor mit etwas Softwareunterstützung für PD benötigen. Sie sollten Entwicklungskits mit vollständigen Beispielen anbieten, wie dies zu tun ist.

Also viel Glück.

BEARBEITEN: Andere Unternehmen wie NXP, Maxim, Linear, Cypress, ON Semi, STMicro bieten möglicherweise Controller mit Stiftbändern (ohne Mikrocontroller) an, aber Sie müssen danach suchen.

Gibt es eine einfache Möglichkeit oder Problemumgehung, um eines dieser Leistungsprofile anzufordern, ohne einen Mikrocontroller zu verwenden?

Theoretisch: Ja, Sie könnten eine Schaltung mit Standard-Logikchips erstellen, um das Protokoll zu emulieren und das Ladegerät "zu täuschen", um mehr als 5 V auszugeben. Dies wird jedoch eine sehr komplexe Schaltung sein und einiges an Reverse Engineering und detailliertem Studium des Protokoll. Da es sich um ein Apple-Produkt handelt, hält es sich möglicherweise auch nicht strikt an die öffentlichen Standards.

In der Praxis: Nein, da ein Mikrocontroller viel mehr Flexibilität bietet als ein Haufen Logikchips. Auch ein präzises Timing wird viel einfacher zu erreichen sein.

Aber für beide Fälle: Ich glaube nicht, dass sich der Aufwand überhaupt lohnt. Es wird viel billiger und viel weniger Aufwand sein, ein Netzteil zu kaufen, das die gewünschte Spannung ausgibt.

Außerdem besteht die Gefahr, dass Sie den Adapter irgendwie zerbrechen oder beschädigen. Dann haben Sie keine Möglichkeit, Ihr MacBook aufzuladen, bis Sie einen neuen Adapter kaufen. Da dies ein Apple-Produkt ist, ist das möglicherweise nicht billig. Warum also das riskieren?