- Das Nintendo Switch 2 Dock entspricht dem USB-C-PD-Standard, verwendet VDM jedoch auf nicht standardisierte Weise, was zu Kompatibilitätsproblemen mit Docks von Drittanbietern führt
- Die Switch 2 wird mit maximal 15 W geladen und bietet sowohl mit dem Nintendo-Dock als auch mit Docks von Drittanbietern die gleiche Ladegeschwindigkeit
- Das Original-Dock von Nintendo fordert beim Verbinden immer 20 V 3 A an, während das ANTANK S3 Max Dock nur bei Bedarf Leistung anfordert und dadurch effizienter ist
- Die Ladezeit beträgt etwa 2 Stunden bis 90 % und etwa 3 Stunden bis 100 %; die Nutzung nach 75 % Ladung ist effizienter
- Nintendos nicht standardisierte VDM-Implementierung schränkt die Kompatibilität mit Zubehör von Drittanbietern ein. Dahinter könnte eher eine Lücke in der USB-C-Implementierung (oder eine unvollständige Implementierung) als böse Absicht stecken
- Ziel dieses Artikels ist es, Daten zu USB-C-PD-Aushandlung und Kompatibilität des Switch-2-Docks offenzulegen und als ergänzendes Material die Detailmessungen zusammenzufassen, die im Video nicht untergebracht werden konnten
USB-C-PD-Grundlagen
- USB-C PD definiert Spannungs-/Stromgrenzen und Kommunikationsabläufe und ermöglicht die Stromversorgung bis zu 240 W (EPR)
- Gegenüber der normalen USB-Leistungsgrenze von 15 W (5 V·3 A) unterstützt PD bis zu 20 V·5 A und mit EPR Erweiterungen bis 48 V
- Der Standard legt sowohl die physischen Eigenschaften von Stecker und Kabel als auch das Aushandlungsprotokoll zwischen Source und Sink fest
Ablauf der USB-C-PD-Aushandlung
- SOURCE_CAPABILITIES: Die Source kündigt eine Liste verfügbarer Modi an, darunter feste Spannungs-/Stromwerte und PPS-Unterstützung
- Die Source kann diese periodisch senden, oder die Sink kann sie mit GET_SOURCE_CAP anfordern
- Die Fähigkeiten der Sink werden über GET_SINK_CAP / SINK_CAPABILITIES ausgetauscht
- REQUEST: Die Sink fordert durch Auswahl des Index des gewünschten Modus einen Modus an
- Bei veränderten Bedingungen kann durch erneute Anforderung die Ladegeschwindigkeit erhöht oder gesenkt werden
- ACCEPT: Die Source teilt mit, ob sie die Anfrage annimmt oder ablehnt
- Abhängig von interner Logik wie Überhitzung oder Last ist auch REJECT möglich
- PS_RDY: Die Source meldet, dass die Spannungsumschaltung abgeschlossen ist und die Versorgung bereitsteht
- GOODCRC: Hilfsnachricht, die bei allen empfangenen Nachrichten als Empfangsbestätigung (ACK) dient
- In der Praxis ist zu beachten, dass Paketverluste, Timing-Abweichungen und unvollständige Implementierungen häufig zu Ausnahmeverhalten führen
Vendor Defined Messages (VDM)
- Für die Aushandlung von Datenrichtung, Format und Alt Mode zusätzlich zur Stromversorgung werden VDM verwendet
- Öffentliche Standard-VDM wie beim DisplayPort Alt Mode verbessern die Interoperabilität
- Nicht öffentliche bzw. proprietäre VDM können die Kompatibilität mit Fremdgeräten verschlechtern; der Artikel nimmt eine kritische Haltung zu Nintendos Umgang mit VDM ein
Zusammenfassung der USB-C-PD-Tests
- Testaufbau: Switch-2-Konsole/Dock/Original-Adapter, UGREEN-100W-Adapter und Verlängerungskabel, ANTANK S3 Max Dock, Infineon CY4500 (inkl. EPR), Quarch-AC-Leistungsanalysemodul, Asus ProArt 32"-Monitor usw.
- Diagrammkennzeichnung: Orange/Rosa steht für die vom CY4500 gemessene Leistung, vertikale weiße Linien markieren Zeitpunkte von PD-Nachrichten
Test 1: Original-Adapter → CY4500 → Original-Dock → Switch 2
- Beobachtet wurden maximal etwa 15 W Verbrauch des Docks und erlaubte Display-Ausgabe
- Nach der Aushandlung von 20 V·3 A beim Verbinden traten tendenziell keine weiteren Nachrichten auf
Test 2: Original-Adapter → Original-Dock → UGREEN-Verlängerung → CY4500 → Switch 2
- Etwa 15 W und Display-Ausgabe blieben erhalten
- Es wurden zahlreiche Strom-Aushandlungen plus Display-Mode-Aushandlungen bei Statusänderungen festgestellt
Test 3: Original-Adapter → CY4500 → Switch 2
- Auch beim direkten Laden der Konsole blieb die Obergrenze bei etwa 15 W
Test 4: UGREEN-100W-Adapter → CY4500 → Switch 2
- Auch mit einem 100W-Adapter eines Drittanbieters blieb die Obergrenze bei etwa 15 W
Test 5: ProArt-32"-Monitor → CY4500 → Switch 2
- Wiederholte DR_SWAP-Versuche wurden alle abgelehnt, und am Monitor wurde nichts angezeigt
- Es deutet sich an, dass die Aushandlung vor Erreichen der VDM-Phase scheiterte
Test 6: UGREEN 100W → CY4500 → ANTANK S3 Max Dock → Switch 2
- Das S3 Max Dock zeigt eine gute Transparenz bei Leistungsanforderungen und bietet die gleiche Ladegeschwindigkeit wie das Original-Dock
Test 7: UGREEN 100W → S3 Max Dock → UGREEN-Verlängerung → CY4500 → Switch 2
- Laden funktionierte, Display-Ausgabe jedoch nicht
- Möglicherweise liegt ein Problem mit dem Verlängerungskabel oder der Kontaktqualität vor
Test 8: UGREEN 100W → S3 Max Dock → Verlängerungskabel eines Drittanbieters → CY4500 → Switch 2
- Laden und Display-Ausgabe funktionierten normal, mit durchschnittlich bis zu etwa 15 W Versorgung
Test der Ladezeit (Messung an der Steckdose)
- Aufbau: Vergleich von Original-Dock/Original-Adapter mit UGREEN-100W-Adapter über Quarch PAM
- Ergebnis: In beiden Fällen ähnliche Ladegeschwindigkeit, mit Graphen auf fester Skala für bessere Vergleichbarkeit
Fazit und Beobachtungspunkte
- Die Ladeleistungsgrenze der Switch 2 liegt konsistent bei etwa 15 W
- Unabhängig davon, ob Original- oder Drittanbieter-Docks, Adapter oder USB-C-Monitore verwendet werden
- Das Original-Dock fordert direkt beim Verbinden 20 V·3 A an und reserviert damit tendenziell dauerhaft hohe Leistung
- Das ANTANK S3 Max Dock fordert nur bei Bedarf, etwa wenn die Konsole eingeschaltet ist, zusätzliche Leistung an und setzt damit ein effizienteres Stromverhalten um
- Ladezeit: etwa 2 Stunden bis 90 %, etwa 3 Stunden bis 100 %
- Das deutet darauf hin, dass die gesamte Zeit bis 100 % allein nur begrenzt zur Beurteilung des Ladeverhaltens taugt
- Tipp zur Optimierung der Akkunutzung: Wird bis etwa 75 % (über 1,5 Stunden) geladen und anschließend genutzt und wieder entladen, lässt sich mit nahezu konstanten 15 W Ladeleistung der Trickle-Bereich vermeiden
- Inkompatibilitäten mit anderen Docks sind möglicherweise eher auf eine unzureichende USB-C-Implementierung oder ein Scheitern der Aushandlung vor Erreichen von VDM zurückzuführen als auf eine absichtliche Sperre
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