Der beste Weg, um ein batteriebetriebenes USB-Ladegerät herzustellen?

Ich habe kürzlich ein USB-Ladegerät hergestellt, das eine 9-V-Batterie benötigt. Ich habe festgestellt, dass es mit vielen Geräten nicht funktioniert. Es war jedoch sehr einfach, nur ein 5-Volt-Regler, der an einen USB-Stecker, eine 9-V-Batterie und einen Schalter angeschlossen war.

Hinweis: Ich möchte das verwenden, was ich zur Hand habe (alle Arten von Kondensatoren, Widerständen und 5-V-Reglern), damit der Minz-Boost nicht in Frage kommt (erfordert einige Komponenten, von denen ich keine habe, wie z. B. Induktivitäten).

Was habe ich falsch gemacht? Ich habe gerade die Daten +/- Pins kurzgeschlossen (schlechte Idee, jetzt wo ich darüber nachgedacht habe). Soll ich diese an etwas hängen lassen oder einfach nicht hängen lassen? Sollte ich mir auch Gedanken über die Installation einer 500-mA-PTC-Sicherung machen? Und zum Schluss brauche ich noch Kondensatoren, um Welligkeiten und ähnliches zu bewältigen?

Ich habe gerade die Daten +/- Pins kurzgeschlossen (schlechte Idee, jetzt wo ich darüber nachgedacht habe).

Nee. Das ist eigentlich der Standard. Die offizielle USB Battery Charging v1.2-Spezifikation ist fast nicht lesbar, sagt aber:

Ein dedizierter Ladeport (DCP) ist ein Downstream-Port eines Geräts, der Strom über einen USB-Anschluss ausgibt, jedoch kein Downstream-Gerät aufzählen kann. ... Ein DCP soll die D + -Leitung mit der D-Leitung kurzschließen.

Der Strom wird buchstäblich durch das Ladegerät begrenzt. Es wird nicht verhandelt, was das Gerät ziehen darf. Das Ladegerät senkt nur seine Spannung, wenn das Gerät versucht, mehr Strom zu ziehen, als es verarbeiten kann. (Und das Gerät muss dann seinen Stromverbrauch verringern oder das Ladegerät schaltet sich aus?)

Natürlich muss Apple dies auf seine eigene, inkompatible Weise für iPods und iPhones tun:

Die Geheimnisse des Aufladens von Apple-Geräten

Das Schöne an Apple ist, dass sie dem Gerät mitteilen, wie viel Strom es ziehen darf, und dass es gehorcht.

Und die Telefonhersteller hatten ihre eigenen Wege vor dem Standard, normalerweise unter Verwendung der ID-PIN:

Spezifikationen und Kompatibilitätsliste für USB-Ladegeräte

Ich weiß nicht, ob es eine Schaltung gibt, die mit all dem funktioniert, aber wenn Sie eine finden, lassen Sie es mich wissen.

Welche Geräte laden Sie auf?

IPod touch der neuesten Generation und ihre Art erfordern einige Widerstände auf den Datenleitungen. anscheinend, um festzustellen, ob das Ladegerät ein autorisiertes Apple-Ladegerät ist.

http://www.ladyada.net/make/mintyboost/icharge.html

Es ist ziemlich einfach - nur 4 Widerstände.

Mach dir keine Sorgen über den PTC. Die meisten Linearregler haben eine thermische Begrenzung und eine Strombegrenzung. Es ist ziemlich schwierig, einen richtig ausgelegten Linearregler zu beschädigen.

Denken Sie daran, dass mit einem Linearregler überschüssige Energie als Wärme abgeführt wird. Die Verlustleistung in einem Linearregler beträgt (Vin - Vout) x Iout. Bei 0,5 A Ausgang, 9 V Eingang und 5 V Ausgang verbraucht der Regler 2 W und liefert 2,5 W an das Gerät. Insgesamt 4,5 W mit einem Wirkungsgrad von ca. 55%, was ziemlich schlecht ist. Es kann jedoch für Ihre Anwendung in Ordnung sein.

Fast alle Linearregler benötigen kleine Entkopplungskondensatoren. Es variiert von Regler zu Regler. Die meisten erfordern 100n-Kappen für Ein- und Ausgabe, einige erfordern jedoch eine größere Massenentkopplung. Es würde helfen, genau anzugeben, welchen Regler Sie verwenden.

Ich werde Sie mit einer Antwort verknüpfen, die ich in Bezug auf die USB-Ladespezifikation geschrieben habe. Ich hoffe es kann hilfreich sein.