Verwendung von USB-C als Stromquelle

Ich möchte ein Elektronikprojekt abschließen, indem ich es über USB-C mit Strom versorgen kann. Die Spezifikation ist komplex , ich würde mich über Hilfe beim Verständnis freuen!

Ich muss für mein Projekt ~ 250 mA bei 5 V ziehen (obwohl es einen merklichen Unterschied zum Ziehen von bis zu 1,5 A gibt, wäre ich daran interessiert, davon zu hören). Angenommen, ich habe eine dumme USB-C-Buchse, welche Schaltung sollte ich bauen:

  1. Stellen Sie 5 V, ~ 250 mA für mein Projekt bereit
  2. Schützen Sie die Stromquelle angemessen vor Problemen mit meinem Projekt

Danke!

Das meiste, was in diesem Dokument steht (was KEINE richtige Spezifikation ist, sondern eher eine "Kurzanleitung" dessen, was möglich ist, eine richtige technische Spezifikation wäre 10x länger und viel technischer) gilt nicht, wenn Sie 5 V, 250 mA benötigen. Nach meinem Verständnis müssen Sie nichts Besonderes tun, da standardmäßig bereits 5 V verfügbar sind (aber jemand, der es besser weiß, korrigiert mich bitte). Es ist auch nicht ersichtlich, warum Sie USB-C benötigen würden, da das, was Sie möchten, problemlos über eine microUSB-Buchse ausgeführt werden kann.
AFAIK Sie können ohne Verhandlung mindestens 1,5 A bei 5 V aus einem USB-C ziehen. Darüber hinaus müssen USB-C-Anschlüsse Versuche, bis zu 3 A zu ziehen, problemlos handhaben und die Spannung abschalten oder absenken, wenn sie nicht den Strom liefern können, den das Gerät zu ziehen versucht.

Antworten (1)

Wenn Sie ein Projekt (Gerät) mit einem "dummen Typ-C"-Anschluss erstellen und möchten, dass es von einem USB-Host mit Typ-C-Anschluss mit Strom versorgt wird, müssen Sie Folgendes tun:

  1. Verwenden Sie ein „voll funktionsfähiges“ Typ-C-zu-Typ-C-Kabel. Die Kabel können nur für USB2 sein (was schwer zu finden ist) oder ein Standard-CC-Kabel mit allen USB 3.1-Drähten (die Sie nicht verwenden werden, also wäre dies etwas Verschwendung). Das Wichtigste beim CC-Kabel ist das Vorhandensein von CC-Drähten zwischen zwei Enden eines Kabels und natürlich zwischen Erdungsdrähten und VBUS-Drähten.

  2. Ihr Gerät muss zwei 5,1k-Pulldowns an beiden CC-Pins Ihres Anschlusses haben. Ohne diese Widerstände liefert der Typ-C-Anschluss keinen Strom.

  3. Ihr USB-Typ-C-Host (oder Ladegerät) hat einen Pull-up-Widerstand an seinen CC-Pins. Der Wert des Widerstands zeigt die Leistungsfähigkeit des Ports an

Pull-up bis 5 V Port-Fähigkeit

56 kOhm => 500 oder 900 mA

22 kOhm => 1,5 A

10 kOhm => 3,0 A

  1. Wenn Sie nur 250 mA von der Stromquelle benötigen, können Sie einfach bis zu 500 mA nehmen und nichts tun.

  2. Wenn Sie wirklich mehr als 500 mA benötigen, muss Ihr Gerät/Projekt den Spannungspegel an einem der CC-Pins (je nachdem, welcher aktiv ist) überprüfen, um die Leistungsfähigkeit des Hosts zu überprüfen.

    • Wenn der Pegel unter 420 mV (+-20 %) liegt, sollten Sie nicht mehr als 500 mA nehmen, der Port kann nicht mehr als das liefern und wird wahrscheinlich den VBUS abfallen lassen; dieser Pegel würde einem 56k : 5,1k Spannungsteiler entsprechen;

    • Wenn Sie den CC-Pegel als 940 mV +- 8 % wahrnehmen, können Sie 1,5 A aus dem Kabel entnehmen. Dieser Pegel kommt von 22k Pull-up, wenn der Host-Port 1,5 A Strom unterstützt;

    • Wenn Sie mehr als 1,7 V (+-8 %) oder 10 k Pull-up auf der Hostseite spüren, können Sie problemlos bis zu 3,0 A aufnehmen.

Sie können diesen dreistufigen Komparator (und die zugehörige Logik) selbst entwerfen oder einen beliebigen IC verwenden, der für diesen speziellen Zweck von Texas Instruments, Maxim, Cypress, NXP, STMicro usw. angeboten wird.

Denken Sie daran, dass eine typische Typ-C-Steckdose eine dünne Leiterplatte (0,8 mm) benötigt, was für DIY-Projekte ziemlich unpraktisch ist. Alternativ gibt es vertikal montierte Typ-C-Buchsen, die an jede Leiterplatte angeschlossen werden können, nur haben sie das gleiche kleine 0,5-mm-Raster, das schwierig zu löten ist.

Wenn Sie ein Gerät/Projekt mit Standard-Typ-B-Buchse (oder uB) erstellen, müssen Sie nur das richtige Legacy-Kabel verwenden und nichts tun. Allerdings sollten Sie Ihren Stromverbrauch auf 500 mA beschränken.

Dies ist eine außergewöhnlich umfassende und prägnante Antwort - absolut perfekt. Danke schön! 🙇
Danke für die tolle Antwort! Wissen Sie, was der Suchbegriff für die Art von IC ist, die Sie erwähnen? Ich finde viele verschiedene ICs, aber sie dienen zum Laden, für USB PD (ich brauche nur "einfache" USB-Leistungsmessung), für die Verwendung von USB mit Daten usw.
@jdm, Google nach "USB Type-C-Controller" - "Power Delivery", wenn Sie nur grundlegende CC-Funktionen und keine PD benötigen.
@jdm Beispiel: UTC2000
@AliChen: Danke, das ist hilfreich. 'USB "CC Controller"' scheint auch einige Hits zu haben.
Beachten Sie, dass es auch rechtwinklige oberflächenmontierte USB-C-Buchsen nur mit Stromversorgung gibt, z. B. den CUI UJC-HP-3-SMT-TR. Im Gegensatz zu einer vollwertigen 24-poligen Buchse hat sie nur 6 Pins. Viel einfacher zu handhaben für Bastleranwendungen.
Danke, aber auch wo ist das dokumentiert!! Dies ist der erste Ort, an dem ich eine klare Antwort für die Perspektive eines Gerätedesigners gesehen habe.
@KeeganJay, technisch ist alles in den Spezifikationen des USB-Typ-C-Anschlusses dokumentiert. Sie müssen nur die Tabellendaten in einen Benutzeralgorithmus übersetzen. usb.org/sites/default/files/…
Verwendung von USB-C als Stromquelle
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