Innenwiderstand USB-Kabel messen.

[beleboe]

Ein neues Kabel benötigt er nicht. Er hat Kabel von Smartphones mit denen es problemlos funktioniert. Kabel von einem S4, S5, Note 4, S9 und aktuell vom Note 9.

Entsorgen ist für ihn nicht unbedingt ein Thema. Er bastelt... gerne. Er will daher den Innenwiderstand ermitteln und gerne erfahren was man dafür für ein Messgerät benötigt und was noch.

Die Kontakte sollen laut seiner Info Ok sein.

Da er beruflich viel unterwegs ist, vergisst er gerne ab und an die USB-Kabel. Netzstecker ist zwar dabei, von diversen Smartphones hat er immer welche dabei, er muss aber daran denken das Kabel einzupacken. Aus diesem Grund will er sich eine Reisebox zusammenstellen, in der Kabel und Ladegerät enthalten sind. Die dann, dauerhaft in seinem Koffer verbleibt. Und neue Kabel extra kaufen, ist für ihn erst einmal keine Lösung.

 

[HerrDoctorPhone]

Ja...reisen....
Da habe ich immer ein paar neue Kabel dabei, den vor Ort kaufen, da bin ich zu geizig ..
Ich kaufe mir im Jahr vielleicht gut 5-10 Kabel die ich pfleglich behandle, dennoch defekt gehen mit der Zeit.
erst Letztens 2 Kabel bei meiner Freundin ausgewechselt.
Aber bei den Preisen? Da repariere ich nicht mehr.

Alte defekte Kabel nehme ich auch zum basteln, kommt auf dem Stecker an welcher Seite...

VG

 

[tia63029816]

Die einzelnen Widerstände sind dem Strom aber egal. Der Strom ist einzig von der Spannung und der Last, über der die Spannung ansteht, abhängig.
Um also den Strom zu reduzieren, muss die Spannung reduziert werden, also müsste die Gesamt-Last am Ladegerät so groß werden, dass die Spannung im Ladegerät zusammenbricht. es müsste also parallel zum Handy ein nahezu Kurzschluss angebracht werden. Dann spielt nämlich auch der Innenwiderstand des Ladegerätes eine Rolle.
Oder man setzt in Reihe zum Handy einen regelbaren Widerstand. Darüber kann dann die Spannung zum Handy eingestellt werden.
Auch ist der Widerstand einer Kupferleitung dieser Länge so klein, dass er ruhig vernachlässigt werden kann. Aber es sind ja auch andere Bauteile als nur Kupferleitungen in USB-Kabeln verbaut.

Nein, der Ladestrom den das Smartphone aufnimmt wird 1. vom Smartphone und 2. vom Ladegerät begrenzt.

Ladegeräte sind typischerweise so aufgebaut, dass sie ab einem bestimmten Strom anfangen die Spannung an ihrem Ausgang zu begrenzen.
Ansonsten geben sie bis zu ~5,25V im normalen usb-modus aus, also ohne auf die Quickcharge, PowerDelivery usw. Modi einzugehen.
Das Smartphone hat für den Akku ein Batteriemanagementsystem. Dieses bestimmt wie weit der Akku entladen werden darf, wie schnell er geladen werden soll, und bis zu welcher Spannung, und vieles mehr. Also Regelt das Smartphone die Stromaufnahme. Wenn man das Smartphone mit einem idealen Kabel an das Ladegerät anschließt, und das Ladegerät genug Strom liefern kann, dann nimmt das Smartphone bei Quellspannung (angenommen das sind 5,2V) soviel Strom, wie es für den Akku angemessen ist. Wenn der Akku sich dem Maximalen Füllstand nähert, wird die Stromaufnahme nochmals reduziert, ohne dass sich beim Ladegerät die Spannung oder der maximal mögliche Strom ändert.
Wenn man nun ein Kabel mit hohem Innenwiederstand zwischen Ladegerät und Smartphone steckt, entwickelt sich folgendes Scenario:
Das Ladegerät giebt 5,2V am Ausgang aus. Es Kann 2,4A liefern. Das Smartphone sieht vor dem Ladebeginn 5,2V an der Ladebuchse. Es beginnt zu laden und möchte 500mA ziehen. Die Spannung fällt dadurch schon etwas ab. Nicht etwa am Ladegerät, da sind immernoch 5,2V...
Der Spannungsabfall liegt am Innenwiederstand des Kabels. Das Smartphone bekommt weniger Spannung als die Quelle ausgiebt.
Da die Spannung aber noch in Ordnung ist, und der Akku mehr Strom verträgt, zieht das Smartphone mehr Strom, zB. 1,2A. Dabei fällt aber wegen des höheren Stroms mehr Spannung am Innenwiederstand des Kabels ab, wodurch am Smartphone nun nochmal weniger Spannung ankommt.
Es sei gesagt, dass am Ausgang des Ladegeräts immernoch die normalen 5,2V sind.
Der "Spannungsverlust" ist im Kabel.
Da das Smartphone bei den 1,2A aber zu wenig Spannung bekommt, begrenzt es den Strom den es aufnimmt, und begrenzt ihn soweit, dass die Spannung die am Eingang des Smartphones ankommt wieder in dem gewünschten Bereich ist.

Dann ist das Ladegerät Mist.

Das ist totaler Unsinn, denn das Ladegerät hat damit ja nichts zu tun. Das Ladegerät hat ja die ganze Zeit seine 5,2V gehalten...

Wenn es dann aber nach geringer "Überlast" schon zusammenbricht, ist es Kacke.

Ich gehe auch davon aus, dass die Spannung die das Ladegerät ausgibt "fest" ist, mal abgesehen von den Quick-Charge-Teilen, die dann wiederum mit einem Chip im USB-Kabel kommunizieren, ob sie denn mehr als nur die 5 Volt ausgeben "dürfen"
Aber auch so ein Ladegerät besteht aus mehr, als nur einem Trafo, der die Spannung runtertransformiert und einem Gleichrichter.
Da sind dann auch noch Kondensatoren eingebaut, die die Spannung glätten. Und je größer die Kapazität umso größer der Glättungseffekt.

Ganz genau wissen wohl nur die Hersteller, was da noch alles an Bauteilen verbaut ist.

Es findet ja keine Überlast statt. Vermutlich haben sie da ihren Denkfehler.

 

[Chefingenieur]

So sieht es aus, zum prüfen kann man auch ein Messgerät wie dieses nehmen: Typ-C USB PD Leistungstester Tester Digitalmultimeter Spannungsmessgerät Tools | eBay
Einmal vor dem Kabel und einmal hinter das Kabel gesteckt kann man den Spannungsunterschied messen.
Fällt die Spannung direkt am Netzteil schon ab, dann geht das Netzteil in die Knie, was da an Maximalstrom drauf steht muss nicht immer auch raus kommen, siehe auch:

Ich denke Kupfer wird es schon sein, das Problem ist eher der Kabelquerschnitt, Standard USB Kabel hat meist AWG24 was einem Querschnitt von gerade mal 0,205mm² entspricht. Rechnet man da den Spannungsabfall, so kommen bei 5,2V und 2A selbst bei 1m Länge nur noch 4,85V an.
Jetzt sind die meisten Kabel aber meist länger und vor allem billige China Kabel sind auch dünner, dann fällt die Spannung so weit ab dass der Ladevorgang schlimmstenfalls ganz abbricht.

Quelle, die App Electrodroid: https://play.google.com/store/apps/details?id=it.android.demi.elettronica&hl=de

 

[tia63029816]

dies entspricht auch etwa den Wiederstandsmessungen die ich gemacht habe. Ich habe billige china-Kabel und "einfache" Kabel die zum laden von Kleingeräten wie Micro-Drohnen etc. gedacht waren und habe zwischen 150-200mOhm gemessen. Bei den typischen 10-30cm Kabeln, die schon qualitativer von der Verarbeitung sowie den Steckkontakten und auch Kabeldicke waren, konnte ich so zwischen 50-100mOhm messen.
Hatte mir dabei mein UM34(C) hinter das micro-usb gesteckt, und das Kabel per Last mit verschiedenen Strömen belastet. Daraus hab ich dann den Durchschnitt gebildet, da die Werte sich immer ein klein wenig unterschieden.
wenn mann misst "Netzteil giebt 5,2V aus" und Kabel wird von einer Last mit 2A belastet. Wenn nun 5V am Kabelende Rauskommen, kann man mit Ohmschen Gesetz den Wiederstand ausrechnen.

hier zum Nachrechnen:

Spannung / Strom = Wiederstand
Volt / Ampere = Ohm

Spannung ist die Spannung die am Kabel anliegt, das sind die 5,2V - 5V. Also sind das 0,2V Spannung die am Kabel abfällt, wohl gesagt bei 2A.
Also rechnen wir 0,2V/2A = 0,1Ohm
Das sind dann 100miliohm.

Gruß Tia