Das größte Problem des Type-C-Anschlusses besteht darin, dass er scheinbar bereits "vereinheitlicht" ist.

Vor einiger Zeit habe ich ein Paar Lithium-Ionen-Akkus der Größe AA gekauft. Diese Akkus sind leichter und haben eine höhere Spannung als herkömmliche Nickel-Metallhydrid-Akkus. Außerdem verfügen sie über einen integrierten Type-C-Ladeanschluss.

Lithium-Ionen-Akkus mit Type-C-Anschluss

Ich dachte, endlich sei ich von dem sperrigen Ladegerät für Nickel-Metallhydrid-Akkus befreit. Aber nachdem ich die Akkus erhalten hatte, konnten sie nicht richtig aufgeladen werden. Also habe ich den Kundenservice kontaktiert. Die Antwort des Kundenservice hat mich kurzzeitig sprachlos gemacht:

Bitte laden Sie die Akkus mit dem beiliegenden A-to-C-Kabel. Dieses Produkt unterstützt kein Laden mit einem C-to-C-Kabel.

Ich starrte auf das billige schwarze A-to-C-Kabel und dachte nach: Warum sind Type-C-Anschlüsse nicht immer kompatibel?

Type-C ist nicht immer Type-C

Bei meiner Suche nach einer Lösung bin ich auf ein Video gestoßen. Darin wurde erwähnt, dass ein neuer C-to-C-Adapter das Problem lösen kann, dass manche Type-C-Geräte nicht mit C-to-C-Kabeln aufgeladen werden können. Dieser Adapter hat einen seltsamen Namen: „5,1K-Ohm-Widerstandsadapter“. Sobald er auf den Markt kam, war er ausverkauft. Unter dem offiziellen Video waren nur noch Wünsche nach einer Wiederauflage zu lesen.

Bisher habe ich nur von Adaptern wie Lightning-to-Type-C oder Micro-USB-to-Type-C gehört. Ich hätte nie gedacht, dass es auch einen Type-C-to-Type-C-Adapter gibt. Während ich auf den Kauf des Adapters wartete, habe ich mit anderen Nutzern über die Vereinheitlichung von Type-C-Anschlüssen, das Laden und die Datenübertragung diskutiert. So habe ich endlich verstanden, warum die Akkus, die ich gekauft hatte, nicht aufgeladen werden konnten. Kurz gesagt: Das Gerät hat keinen Erkennungswiderstand gemäß der USB-Norm. Das Ladegerät weiß also nicht, ob es Strom abgeben soll, und kann daher das Gerät nicht aufladen.

Dieses Problem tritt bei einigen Kleinhaushaltsgeräten häufig auf, wie z. B. Handlüftern, tragbaren Lampen und Taschenlampen. Sie haben alle einen Type-C-Anschluss, können aber nur mit A-to-C-Kabeln aufgeladen werden.

Warum entwerfen die Hersteller nicht nach den Standards? Wie sollten die offiziellen Normen eigentlich aussehen? Hier wird kurz die Type-C-Norm erklärt.

Einführung in die Type-C-Norm

Der Type-C-Anschluss hat viele Funktionen. Er unterstützt das Laden und Entladen mit hoher Leistung, die Übertragung von Audio- und Videosignalen und kann in beide Richtungen eingesetzt werden. Aufgrund seiner vielen Funktionen ist seine Struktur auch etwas komplexer.

Pin-Belegung des Type-C-Anschlusses

Ein vollständiger Type-C-Anschluss hat 24 Pins. Die Seite A und die Seite B sind spiegelbildlich zueinander. Funktionsbedingt kann man ihn in vier Teile unterteilen: Stromversorgung, Datenübertragung, Steuerung und Hilfsfunktionen.

Stromversorgung

VBUS: A4, A9, B4, B9 → Verantwortlich für die Stromversorgung. Standardmäßig 5V, maximal 48V, abhängig vom Protokoll

GND: A1, A12, B1, B12 → Masse, bildet einen Stromkreis und gewährleistet die Stabilität

Datenübertragung

Niedriggeschwindigkeitskanal: D+ / D- (A6, A7, B6, B7) → Grundlegende Datenkommunikation für USB 2.0 (480 Mbps)

Hochgeschwindigkeitskanal: TX / RX (A2, A3, B2, B3, A10, A11, B10, B11) → Für Hochgeschwindigkeitsdatenkommunikation wie USB 3 / USB 4 / Thunderbolt

Steuerung (am wichtigsten)

CC: A5, B5

Erkennt die Einsteckrichtung

Bestimmt die Stromrichtung (wer liefert den Strom)

Verhandelt Stromstärke und Spannung

Startet Schnelllade- / Video-Modus

Hilfsfunktionen

SBU: A8, B8 → Für Audio- oder Video-Hilfssignale (z. B. DisplayPort)

Wie oben erwähnt, fehlt dem Gerät der Erkennungswiderstand, nämlich ein Pull-Down-Widerstand (RD) mit einem Wert von 5,1K Ohm an der CC-Position. Daher kann das Gerät nicht als „Energieempfänger“ erkannt werden, und das Ladegerät schaltet die Stromversorgung nicht ein. Dieser 5,1K-Ohm-Wert ist auch der von USB-IF festgelegte Standard-Rd-Wert.

Das Problem mit Type-C ist aber nicht nur das Fehlen eines „Pull-Down-Widerstands“.

Einheitliche Außenschale, zerrüttetes Herz

Type-C ist tatsächlich eine gute Schnittstellenform. Aber es ist noch weit entfernt, die Vision von USB-IF „einfache, einheitliche Geräteverbindung und Interoperabilität“ zu verwirklichen.

Reduzierte Schnittstellen

Tatsächlich werden die vollen 24 Pins nur selten verwendet. Die Hersteller kürzen meist die Schnittstelle entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen. Zum Beispiel entfernen viele Kleinhaushaltsgeräte die Pins für die Datenübertragung und behalten nur den Ladebereich bei. Sechs Pins reichen hierfür aus – eine vernünftige Kostensteuerungsstrategie.

Viele Geräte hatten früher einen Micro-USB-Anschluss. Da der USB-A-Anschluss am Ladegerät standardmäßig der Stromlieferant ist, muss die Stromrichtung nicht wie bei Type-C verhandelt werden. Daher fehlen diesen Geräten die entsprechenden Erkennungswiderstände in der Schaltung. Wenn diese Geräte auf Type-C umgestellt werden, passen manche Hersteller aus Kostengründen die Schaltung nicht an. Deshalb können diese Geräte nicht mit C-to-C-Kabeln aufgeladen werden.

Mit anderen Worten, diese Kabel haben nur die Type-C-Außenschale, aber im Inneren ist es immer noch der bekannte Micro-USB.

Type-C-Gegenstecker mit nur 4 Pins

Beispielsweise hat der oben gezeigte Type-C-Gegenstecker nur 4 Pins. Er bietet D+ / D- für die Niedriggeschwindigkeitsdatenübertragung von USB 2.0 sowie VBUS und GND für die Stromversorgung. Aber es fehlen die entsprechenden CC-Pins. Daher kann ein Gerät, das diesen Gegenstecker verwendet, nicht mit einem C-to-C-Kabel aufgeladen werden.

Bei anderen Geräten gibt es zwar die CC-Pins, aber der Hersteller hat den 5,1K-Ohm-Erkennungswiderstand nicht gelötet. Manche technikaffine Nutzer haben den Widerstand selbst gelötet, um das Gerät für C-to-C-Laden zu ermöglichen.

Selbstgelöteter Erkennungswiderstand

Unterschiedliche unterstützte Leistung

Wenn man nur das Laden betrachtet, kann die Ladegeschwindigkeit von C-to-C-Kabeln mit gleicher Form sehr unterschiedlich sein. Anhand meines eigenen Beispiels: Mein Powerbank kann mit dem originalen C-to-C-Kabel die 90W-Schnellladung meines Xiaomi-Smartphones aktivieren. Andere Kabel können aber höchstens 20W erreichen. Wenn man diese Unterschiede nicht kennt, könnte man ein teures Ladegerät mit hoher Leistung immer im Niedrigleistungsmodus betreiben.

Um eine Ladeleistung von 60W oder höher zu erreichen, muss man ein Kabel wählen, das 3A oder höher unterstützt.

Kabel, das 6A unterstützt

Teuer

Viele Monitore unterstützen jetzt die One-Cable-Funktion. Mit einem einzigen C-to-C-Kabel kann man Computer und Monitor verbinden, um Video zu übertragen und den Laptop aufzuladen. So wird der Schreibtisch ordentlicher.

Aber wer mit dieser Funktion häufig arbeitet, weiß, dass man nicht einfach ein beliebiges C-to-C-Kabel verwenden kann. Man braucht ein Kabel, das Thunderbolt 3 oder höher oder ein voll funktionsfähiges USB-C-Kabel ist. Diese Kabel sind um ein Vielfaches teurer als normale C-to-C-Kabel.

Originalkabel von iPhone, 6A-Kabel, voll funktionsfähiges USB-C-Kabel

Überfremdete Lade-Protokolle

Die oben genannten Probleme können manchmal auf unterschiedliche Hardware-Spezifikationen und Kostengründe zurückgeführt werden. Aber viele chinesische Smartphone-Hersteller haben ihre eigenen Lade-Protokolle entwickelt, was ein Problem auf Protokollebene ist.

Chinesische Smartphone-Hersteller haben seit 2014 mit der Ladeleistung angetanzt. Die Leistung stieg von 60W, 90W bis hin zu 100W. Damals konnte die offizielle PD-Lade-Spezifikation die Anforderungen der chinesischen Hersteller nicht erfüllen. Deshalb begannen sie, ihre eigenen Hochgeschwindigkeits-Lade-Protokolle zu entwickeln. Bekannte Beispiele sind VOOC von OPPO, SuperCharge von Huawei und HyperCharge von Xiaomi. Mit diesen modifizierten Protokollen konnten diese Hersteller tatsächlich eine schnelle Ladung erreichen und waren gegenüber internationalen Marken wie Apple und Samsung weit voraus.

Aber um die volle Ladegeschwindigkeit zu erreichen, muss man ein spezielles Ladegerät, ein spezielles Kabel und ein Smartphone der gleichen Marke verwenden. Wenn man die Marke wechselt oder mehrere Smartphones von verschiedenen Herstellern hat, sind die Ladegeräte und Kabel nicht kompatibel. Dann kann man nur mit 18W oder weniger laden. Bei einigen Hochleistungs-Ladegeräten kann es zu Konflikten zwischen diesen Protokollen und dem originalen PD-Protokoll kommen, was zu Problemen bei der Verhandlung, einer Leistungseinbuße oder wiederholten Verbindungsversuchen führt.

Im Grunde schaffen diese privaten Protokolle auf der Grundlage des „einheitlichen Type-C-Anschlusses“ neue „Ökosystem-Schranken“.

Chaotische Benennung durch die Offizielle

Außer den verschiedenen Reduzierungen und Modifikationen der Hersteller, die zu uneinheitlichen Hardware-Spezifikationen und Protokollen führen, hat die USB-IF auch die Benennung ihrer Normen mehrmals geändert. Dies erhöht weiter die Schwierigkeit für die Nutzer, die Unterschiede zu verstehen:

2008 hat die USB-IF den USB 3.0-Standard eingeführt.

2013 veröffentlichte sie USB 3.1 und benannte den ursprünglichen USB 3.0 in USB 3.1 Gen 1 um, während USB 3.1 USB 3.1 Gen 2 wurde.

2017 benannte die USB-IF den USB 3.2-Standard um. USB 3.1 Gen 1 wurde zu USB 3.2 Gen 1, USB 3.1 Gen 2 zu USB 3.2 Gen 2, und es wurde USB 3.2 Gen 2x2 (20Gbps) hinzugefügt.

…

Schon anhand des Aussehens ist es schwierig, Type-C-Kabel zu unterscheiden. Die wiederholten Änderungen der offiziellen Benennung machen die Sache noch verworren. Die Nutzer können die Unterschiede noch weniger unterscheiden. Deshalb hat ein Nutzer das folgende Bild gemacht, um diese Situation zu kritizieren:

Vergangenheit und Gegenwart

Beobachtende Leser mögen bemerken, dass wir eigentlich über Type-C gesprochen haben, aber jetzt plötzlich von USB 3 reden. Dies kommt daher, dass manchmal die Schnittstellenform und das Protokoll verwe