Smartphone laders en laadstroom

Hoe weet een smartphone hoeveel stroom hij mag vragen aan de oplader?

En dan heb ik het alleen even over de 5V laders, niet de PD laders van 9V - 20V.

Wat ik begrepen heb is dat als de datalijnen van de usb poort open zijn de telefoon maximaal 500mA vraagt.
Als de datalijnen kortgesloten worden, kan er meer stroom worden gevraagd.

Maar nu heb ik een 5V 1A lader, 2A lader en 3A lader.
Als ik een metertje achter de 1A lader zet en ik plaats 2 stuk 7,5 ohm weerstanden parallel op de + en - dan zie ik dat de spanning in zakt van 5,1V naar 4,5V. De stroom begrens hij netjes op 1A.
De lader is dus in staat om tot zekere hoogte als stroombron te functioneren, maar wanneer ik een kleinere weerstand op de plus en min zet dan schakelt de lader zichzelf uit.

Dus op één of andere manier moet de lader aan de telefoon laten weten dat hij niet met 3A mag gaan laden, anders stopt de lader ermee...
Ik ben benieuwd hoe dit precies gebeurd.
Ik kan mij 2 dingen bedenken: Een bepaalde spanning op de datalijnen zetten, maar welke?
Of het laadcircuit in de smartphone werkt als een soort mmpt; hij ziet dat de spanning daalt en besluit dan te stoppen met het vragen van meer stroom?

Wat ik ook niet snap: Ik heb 3 verschillende kabels, de lader en smarthpone zijn hetzelfde. Elke kabel laat een andere stroom door. Van 1,5A tot 3A.
Zou dit nu echt door de spanningsval komen? Dat lijkt me sterk. De kabels zijn allemaal nog geen meter en in principe is er best wel wat ruimte voor spanningsval, lijkt me sterk dat er minder dan 4,2V bij de smartphone aan komt? Zit er misschien in de kabel ook iets wat de smartphone verteld om de laadstroom te beperken?

Ik ben heel benieuwd.

Ik bemerk de verschijnselen, maar ben me er niet in gaan verdiepen. Daarom zal ik dit topic blijven lezen, en hoop dat er goeie antwoorden komen.
Ik had een lader voor een Huawei GSM modem. Ben em kwijtgeraakt. Bemerkte dat als ik daar m'n Samsung smartphone mee ging opladen, dit sneller ging als met de bijgeleverde Samsung lader. Allebei de situaties met hetzelfde met de Samsung meegeleverde kabeltje.

't Is geen lader, maar een voeding met CV/CC...
De smartphone zelf weet hoeveel hij geladen mag worden en beperkt de stroom.

Op donderdag 19 december 2024 12:53:23 schreef Arco:
't Is geen lader, maar een voeding met CV/CC...
De smartphone zelf weet hoeveel hij geladen mag worden en beperkt de stroom.

Ja... en de vraag is dus hoe...
Het is imo niet helemaal hetzelfde als een CC/CV voeding. Hoofdzakelijk een CV voeding.
Het CC gedeelte doet hij namelijk tot op zekere hoogte. Want bijvoorbeeld een labvoeding blijft deze CC gewoon leveren zelfs als de belasting zijn weerstand zover verlaagt tot de spanning op de labvoeding daalt tot bijna 0V.
Maar zoals ik zei, in geval van de smartphone "voeding" blijft hij netjes 1A leveren tot de "voeding" vindt dat zijn spanning te ver daalt. Dan stopt hij er mee, gaat hij in beveiliging.
Mijn smartphone kan met 3A laden, dus hij zou de spanning helemaal in kunnen laten storten, maar dit doet hij niet. Hij blijft netjes met zijn max van 1A laden en de spanning blijft netjes 5V (CV). De CC wordt dus imo dus geregeld door het laadcircuit in de smartphone, en niet door de voeding.
Dus HOE laat hij dit weten aan de lader, en heeft de kabel hier ook invloed op?

Als er geen communicatie mogelijkheden zijn tussen smartphone en lader dan neemt de smartphone de USB2.0 standaard voor het laden en dat is 5V 1A.

Daar vergis je je. Volgens de standaard mag ie zonder communicatie 100mA trekken en niet meer. Met USB onderhandelingen mag ie om meer dan 100 vragen in stapjes van 200 met een maximum van 500mA.

Omdat heel veel computers geen probleem hebben met 1A, omdat veel laders dat ook wel aankunnen... zullen sommige telefoons op basis van "weinig" (b.v. twee weerstandjes) beslissen dat meer dan 100 of 500 mogelijk moet zijn en 1 of 2A als max instellen.

Wat ik gezien heb dat mijn telefoon de stroom die ie afneemt afhankelijk is van wat er nog van de 5 Volt overblijft aan het eind van de kabel. Ooit eens een lange USB kabel van de Action gebruikt met een hoge interne weerstand (afgaande op het spanningsval over de kabel en de stroom), en dan zie ik dat de laadstroom veel lager is dan wanneer ik een korte kabel gebruik om de telefoon op te laden. M.a.w. als de spanning te laag wordt neemt de telefoon minder stroom af. Bij de lange kabel waarschuwt de telefoon ook dat ie heel langzaam maar kan laden.

De lader hoeft dit niet te weten, de telefoon bepaald hoeveel stroom dat ie afneemt.

@Rew Dus begrijp ik hier uit dat de lader een bepaalde weerstand tussen de datalijnen zet, of een bepaalde spanning op de datalijnen zet, zodat de smartphone weet hoeveel stroom hij kan vragen?
Kan ik ergens vinden welke waarde bij welke stroom hoort oid?

Op donderdag 19 december 2024 15:03:10 schreef Patrick de Zeester:
Wat ik gezien heb dat mijn telefoon de stroom die ie afneemt afhankelijk is van wat er nog van de 5 Volt overblijft aan het eind van de kabel. Ooit eens een lange USB kabel van de Action gebruikt met een hoge interne weerstand (afgaande op het spanningsval over de kabel en de stroom), en dan zie ik dat de laadstroom veel lager is dan wanneer ik een korte kabel gebruik om de telefoon op te laden. M.a.w. als de spanning te laag wordt neemt de telefoon minder stroom af. Bij de lange kabel waarschuwt de telefoon ook dat ie heel langzaam maar kan laden.

De lader hoeft dit niet te weten, de telefoon bepaald hoeveel stroom dat ie afneemt.

De telefoon bepaalt hoeveel stroom hij afneemt inderdaad, maar hoe weet hij tot hoever hij kan gaan? Als hij wil kan hij 3A afnemen, maar hij kan niet meer stroom af nemen dan de lader kan leveren, want dan stopt de lader ermee.
Dus iets zorgt ervoor dat het laadcircuit in de smartphone de laadstroom begrenst tot wat de lader leveren kan.
De lader is geen CC bron, anders zou de spanning op de lader niet netjes 5V blijven.
Als ik mijn smartphone gewoon 'dom' 5V geef via de labvoeding, wil hij ook niet met meer dan 500mA laden...
Gebruik ik de 60W Xaomi lader, dan is de spanning ook 5V maar laad bij met 3A...

.

[Bericht gewijzigd door Anoniem op (100%)]

als je 5.0V aanbied, zal de telefoon stroom gaan trekken. bv 400mA, en die ziet de spanning zakken naar 4,9V. trekt nog wat stroom tot bv 600mA en ziet de spanning zakken naar 4,75V. dan zal de telefoon ophouden.

hoe stabieler de spanning blijft, des te meer de telefoon zal proberen te trekken.
ook al heb ik een hoop laders van 1A, bij sommige houd de telefoon ermee op als die rond de 470-500mA zit, en bij andere gaat die zonder problemen naar 900mA.
die datalijnen is meestal om te detecteren als die aan een pc of een lader hangt.
bij een pc zal die 'trager' opladen omdat die binnen de 500mA blijft.
met bepaalde weerstanden aan die datalijnen kan je aan de telefoon ook zeggen dat die lader 2A of meer aan kan. maar dit is dan wel tussen het merk onderling. een samsung lader op een samsung telefoon. elke fabrikant doet maar wat zonder enige reglementering

[Bericht gewijzigd door fcapri op (31%)]

't Is een CV/CC voeding van 5V, en een stroomlimiet van xx Ampere.
Als de telefoon meer als die stroom probeert te trekken wordt dat in de voeding gelimiteerd.

Op donderdag 19 december 2024 15:18:21 schreef Arco:
't Is een CV/CC voeding van 5V, en een stroomlimiet van xx Ampere.
Als de telefoon meer als die stroom probeert te trekken wordt dat in de voeding gelimiteerd.

Nogmaals, tot op zeker hoogte. Als de weerstand te klein wordt dan schakelt de 5V voeding UIT. Dus iets voorkomt dat de telefoon 3A gaat proberen te trekken.

@fcapri, dua eigenlijk wat ik hier al voorstelde?

Of het laadcircuit in de smartphone werkt als een soort mmpt; hij ziet dat de spanning daalt en besluit dan te stoppen met het vragen van meer stroom?

Maar in ieder geval wel met kortgesloten datalijnen dan? Want als ik 5,1V geef met mijn labvoeding dan vraagt de telefoon alsnog maar 500mA.

Dus het kan eigenlijk op 2 manieren gebeuren? En de smartphone zal stoppen met stroom vragen als hij de spanning ziet dalen, en door gegoochel met weerstanden op de datalijnen?

[Bericht gewijzigd door Anoniem op (15%)]

Of door Power Delivery (of een andere communicatie, er zijn er meerdere)

als die niks ziet of een host (pc) op zijn datalijnen, zal die begrenzen.

om 1A of meer te krijgen, moet er iets op de data lijnen staan.
dit al voor de reden dat rew zet. zonder communicatie in principe max 100mA, als je het vraagt kan je tot 500mA krijgen.
voor telefoons en tablets hebben ze dan ook gezegd: als er 2,5V op de datalijnen staat, mag je meer doen dan 500mA

en dan doen telefoons een beetje hun zin. sommige trekken 1A en niks meer. of de voeding nu 5V of 3,5V is, ze doen 1A
sommige kijken actief naar de voeding, zien ze die 0,25V inzakken, dan limiteren ze de stroom op dat punt.
sommige doen misschien 4,5V als minimum.

sommige laders leveren 5,2V zodat de telefoon op het einde van de usb kabel dan meer dan 4,8V over houd.
elke fabrikant kiest zelf een beetje hoe de telefoon zich instelt

Ik heb een usb-a/usb-c kabel opgeofferd en ik ben eens gaan meten.
Datalijnen open = 500mA
Datalijnen kortgesloten = 1,7A
De 1A lader sluit de datalijnen ook gewoon kort, de smartphone wil dus vermoedelijk gewoon 1,7A vragen en daardoor zie je de spanning op de lader ook inzakken van 5V naar 4,7V.
De Iphone van mijn vrouw laat eerst ook de spanning inzakken naar 4,7V, daarna bedenkt hij zich, en begint de stroom te vragen van 0,9A waardoor de spanning weer 5V is.
Dan heb ik nog een 2,4A lader, deze geeft 2,7V op de datalijnen.
Toch vraagt de smartphone maar 1,7A.
Na wat googlen schijnt samsung 1,2V op de datalijnen te willen zien om met 2A te laden.
Om met 3A te laden wordt er geen vaste spanning op de datalijnen gezet, het communiceren werkt anders. En dat klopt, want op de 67W PD charger meet ik geen spanning op de datalijnen, en dat is de lader waar mijn telefoon 5V 3A mee laadt.

Mijn conclusie, de voeding/lader van een smartphone kan met CC laden zolang de spanning niet te ver in stort. Om de spanning niet te ver in te laten storten
bij een 1A lader wordt de telefoon vertelt om niet teveel stroom af te laten nemen door de datalijnen kort te sluiten.
Wil je met 2A laden, dan moet er een bepaalde spanning op de datalijnen komen.
3A laden, ander protocol.
En de spanning/protocol verschilt ook nog eens per smartphone merk.

Op donderdag 19 december 2024 15:04:59 schreef InHogereSferen:
@Rew Dus begrijp ik hier uit dat de lader een bepaalde weerstand tussen de datalijnen zet, of een bepaalde spanning op de datalijnen zet, zodat de smartphone weet hoeveel stroom hij kan vragen?
Kan ik ergens vinden welke waarde bij welke stroom hoort oid?

1 fabrikant is begonnen: 500mA is traag, onze lader kan 1A en de telefoon ook. Dus hebben ze een paar weerstandjes bedacht waaraan hun telefoon hun lader kon herkennen. Toen kwam er een tweede fabrikant met dezelfde 1A maar die wisten niet van de andere af of wilden dat bewust frustreren en zowaar andere weerstandjes.

Er is een heel oerwoud van mogelijkheden ontstaan voordat er besloten werd om de boel te standaardiseren.

Je kan vast websites vinden van mensen die zeggen: "Zo signaleer je 1A! en zo 2A!", terwijl dat dus is voor HUN telefoons of best-case voor de paar telefoons die die gast kon testen. Je kan het proberen, maar houd er rekening mee dat het mogelijk is dat het niet werkt.

Het is niet zo simpel als CC-CV en een weerstandje op een datalijn. Er is een protocol voor.

https://www.szapphone.com/blog/understand-usb-charging-protocol/

en je zal er nog vinden...

[Bericht gewijzigd door fcapri op (57%)]

Ik heb een spanningsdeler gemaakt met een 100 ohm en 330 ohm weerstand om 1,2V te krijgen op de datalijnen.
Labvoeding ingesteld op 5A 5,2V
Spanning op D+ en D- is netjes 1,19V.
Maar de smartphone wil niet met meer dam 1,7A laden? Dus dezelfde stroom als simpelweg de datalijnen kortsluiten.
Dus waarschijnlijk ook niet voor iedere Samsung hetzelfde...

zal het max zijn dat de telefoon zelf aan kan.

zijn ook al vele standaarden van geweest in de jaren
https://blog.techdesign.com/wp-content/uploads/2019/10/USB-Power-Delivery-Spec.jpg

Nee, als ik hem op de 67W PD lader van Xiaomi aansluit dan laadt hij wel met 5V en 3A.
Ik denk eerder dat 1,7A de max is waar hij mee wil laden zonder PD protocol.