Externe Netzteile und Ladegeräte

Notebook mit USB-C-Ladekabel und -buchse

USB Typ C. Die neueste Kombination aus USB-Stecker und -Buchse nimmt an Fahrt auf. Dank kompakter Abmessungen, Verdrehsicherheit, hoher Übertragungsrate und Strombelastbarkeit soll USB-C die altbekannten Anschlüsse und Stecker aus den 90er Jahren ablösen. Was das für Anwender bedeutet und wie es mit Netzteilen und Ladegeräten mit USB-Anschluss weitergeht, zeigen wir in diesem Artikel.

Von außen betrachtet sind die neuen Stecker und Buchsen ungefähr gleich groß wie die bekannten Micro-USB-Anschlüsse (auch als Micro-B bezeichnet). Eine USB-Buchse nach Typ-C misst gerade einmal 8,4 mm mal 2,6 mm und passt damit in kleinste tragbare Geräte. Wenn beide Geräte, die miteinander verbunden werden sollen, mit Typ-C-Buchsen ausgestattet sind, entfällt auch der große rechteckige Stecker an einem Ende des Kabels. Es spielt dann keine Rolle mehr, welches Ende des Kabels in den Laptop oder ins Smartphone gehört. Auch der Stecker selbst ist verdrehsicher, kann also beidseitig eingesteckt werden.

USB Typ-C Stecker

Der Buchstabe C in der Bezeichnung des neuen Anschlusses steht für die Bauform. Das A bezeichnete den großen rechteckigen Stecker, B steht für den kleineren in Mini- oder Micro-Ausführung. USB Typ C unterstützt desweiteren den USB 3.1-Standard mit Datenübertragungsraten von bis zu 10 Gbps und Stromstärken bis zu 20 V und 5 A (100 W). Bisher hatte jedes Notebook und jeder Laptop sein eigenes Ladegerät, mit einer Unmenge an verschiedenen Spannungen, Leistungen und Anschlusssteckern. Ein 17-Zoll-Notebook mit USB-C-Buchse kann mit einem entsprechenden Ladegerät über den USB-Anschluss aufgeladen werden, so wie wir es von Smartphones und Tablets gewohnt sind. Die ersten Netzteile in dieser Größe sind schon auf dem Markt oder liegen neuen Geräten mit USB-C-Anschlüssen bei, wie dem Apple MacBook und dem Pixel C von Google. Auch Smartphones, Tablets und andere elektronische Geräte werden mit USB-C ausgerüstet. Lange wird es wohl nicht mehr dauern, bis die neuen Kabel den alten USB-Anschlüssen den Rang ablaufen.

Die neuen Stecker und Buchsen können trotz ihrer geringen Abmessungen alle USB-Standards bis hin zu 3.1 verarbeiten: mit hohen Übertragungsraten sind Videosignale mit 4k-Auflösung möglich und bis 100 Watt Ladeleistung, alles zur gleichen Zeit. Das neueste Apple MacBook beispielsweise hat einen einzigen USB-C-Anschluss zum Aufladen, für Datentransfer und als Videoausgang.

USB 3.1 – Schneller. Viel schneller.

Der allererste USB-Standard hatte maximale Übertragungsraten von 12 Megabit pro Sekunde, was für damalige Verhältnisse sicher ausreichend war. Doch mit der Zeit entwickelte sich diese Geschwindigkeitsbegrenzung zum Flaschenhals. USB 2.0 wartete schon mit 480 Mbps auf, USB 3.0 sogar mit 5 Gbps. USB 3.1 macht jetzt Platz für Übertragungen bis zu 10 Gbps.

Ladeleistung bis 100 Watt

USB Typ C Rendering

Usprünglich waren USB-Kabel ausschließlich zur Übertragung von Daten konzipiert, nicht von Strom. USB 1.x und 2.0 waren daher schon bei mickrigen 2,5 Watt begrenzt (0,5  und 5 V). Das reichte vielleicht gerade noch für ein Handy, für die externe Festplatte war weiterhin eine externe Stromversorgung nötig. Dann kam USB 3.0 mit Ausgangsleistungen von bis zu 4,5 Watt (0,9 A und 5 V). Das war zwar schon mehr, aber heutige Geräte schlucken mindestens das Doppelte beim Aufladen. Deshalb ließen sich die Ingenieure des USB Consortium etwas Anderes einfallen: USB Power Delivery.

USB Power Delivery ist zwar nicht identisch mit dem USB 3.1-Standard, spielt aber in dieser Verbindung eine große Rolle. Nach USB Power Delivery sind sind fünf verschiedene Profile spezifiziert – in Größenordnungen bis zu 100 Watt – die eine elektrische Leistung über die USB-Verbindung liefern während Daten übertragen werden. Die fünf Profile setzen sich wie folgt zusammen:

  • Profil 1: 5 V, 2 A — 10 Watt (Standardprofil bei Verbindungsaufbau)
  • Profil 2: 12 V, 1,5 A — 18 Watt
  • Profil 3: 12 V, 3 A — 36 Watt
  • Profil 4: 20 V, 3 A — 60 Watt
  • Profil 5: 20 V, 5 A — 100 Watt

Verständlicherweise kann nicht jedes Gerät mit USB-C-Anschluss und USB 3.1-Unterstützung mit 100 Watt aufgeladen werden. Zunächst weil, wie oben beschrieben, Typ C nur die Bauform des Steckers oder der Buchse beschreibt. Welche Übertragungsrate oder Stromkapazität sich dahinter verbirgt, aber auf einem anderen Blatt steht. Kompatibilität mit den weiteren Spezifikationen hängt von einer Vielzahl anderer Faktoren ab. Und 60 Watt oder 100 Watt sind eindeutig zu viel Leistung für ein handelsübliches Smartphone. Die Spezifikationen von USB Power Delievery sehen vor, dass die beiden angeschlossenen Geräte (z. B. das Notebook und das Netzteil) nachdem sie über USB verbunden wurden, sich über die von ihnen unterstützten Profile austauschen und entscheiden, welches Profil Anwendung findet. Aber auch das verwendete Kabel spielt dabei eine Rolle. Um alle spezifizierten USB-Power-Profile zu unterstützen, muss in das Kabel ebenfalls ein Chip eingesetzt sein, der auf Anfrage durch das angeschlossene Gerät mitteilt, welche Kapazitäten es besitzt. Solche Kabel sind erheblich teurer als einfache USB-Kabel, die nur die Grundausstattung bieten.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an unseren Kundenservice

Bildnachweis:
Apple MacBook's new USB-C port, Maurizio Pesce, Lizenz: CC BY 2.0
USB Type-C Cable and Connector Image 1, © 2014 USB Implementers Forum
USB Type-C Cable and Connector Image 2, Artist renderings courtesy of Foxconn
USB Type-C and USB-C are trademarks of USB Implementers Forum.