Keterbatasan Daya Raspberry Pi

Ada banyak klaim, seringkali bertentangan, tentang persyaratan daya dan batasan Pi.

Apa persyaratan tepatnya?

Persyaratan daya dari Pi

Foundation memiliki rekomendasi untuk berbagai model yang berkisar dari 700mA hingga 3.0A.

Ini cukup murah hati, dan semua model akan beroperasi dengan pasokan 1A yang layak - Saya dapat menjalankan Pi3 saya dengan WiFi / keyboard / mouse / HDMI dari pasokan Apple 5W. Arus tambahan mungkin diperlukan oleh periferal USB dan persediaan yang disarankan memungkinkan untuk ini.

Sumber daya HARUS memberikan 5 ± 0,25V dan sering daftar peringkat saat ini. Ini adalah arus MAKSIMUM yang dapat ditarik dengan aman tanpa menyebabkan output turun di bawah tegangan pengenalnya. (Tentu saja, sangat banyak persediaan yang tidak benar-benar memenuhi peringkat yang dipublikasikan, termasuk banyak yang dijual oleh pengecer Pi. Saya telah menguji sejumlah PSU (dengan muatan dummy) dan belum menemukan satu yang benar-benar memberikan tegangan pengenal pada nilai saat ini, kecuali untuk Adaptor Daya iPad 5W Apple.)

Banyak pengguna khawatir bahwa mereka mungkin "memasok terlalu banyak daya" dengan menggunakan pasokan yang berperingkat lebih tinggi. Pi hanya akan menarik arus sebanyak yang diperlukan dan tidak dapat menggunakan lebih dari 2.5A (Pi3) atau 2A (Pi2 / B +) karena dibatasi oleh sekring, sehingga tidak ada manfaat dalam pasokan dengan peringkat lebih tinggi. (Model sebelumnya memiliki polyfuse yang lebih kecil - mungkin 1.1A.)

Pi yang lebih baru (3/2 / B +) memiliki chip monitor tegangan (APX803) yang dipicu pada 4,63 ± 0,07V . Pi3B + menggunakan chip MxL7704 untuk mengelola daya, yang memiliki titik pemicu nominal yang sama. Ini mengontrol LED Daya Merah .

Jika LED Daya Merah tidak menyala ini berarti tegangan suplai tidak memadai. (Pi yang lebih baru memiliki rangkaian daya yang direkayasa dengan baik, dan dapat terus berfungsi bahkan jika voltase input di bawah spesifikasi; hal yang sama mungkin tidak berlaku untuk periferal). GUI memiliki indikator pelangi (diganti dengan baut petir ) yang muncul di kanan atas jika tegangan tidak memadai. Ini memiliki timer 3 detik, dan dapat ditampilkan meskipun LED tampak menyala.

CATATAN tersebut Daya Merah LED pada Pi3B + hanya berfungsi jika Kartu kunci / USB SD memiliki up to date firmware karena dikendalikan oleh perangkat lunak - tidak ada artinya jika tidak.

Anda harus mewaspadai persediaan USB murah. Banyak dari ini memiliki pengaturan tegangan yang sangat buruk.

Banyak smartphone modern dirancang untuk menarik lebih banyak arus daripada USB 500mA normal. Pabrikan ponsel sering menyediakan pengisi daya saat ini yang lebih tinggi, baik dengan cara yang tidak standar atau dengan mengadopsi spesifikasi Charger USB baru, yang memungkinkan arus lebih tinggi, tetapi memungkinkan tegangan turun ke 3.6V. Ini OK untuk mengisi daya ponsel cerdas, tetapi BUKAN untuk perangkat sensitif tegangan seperti Pi. Mereka mungkin terlihat berfungsi dengan baik untuk Pi yang sedikit dimuat, tetapi mungkin tidak jika banyak periferal tersambung.

CATATAN Jika Anda mengalami masalah (indikator tegangan rendah, atau periferal yang tidak dapat diandalkan) Ini TIDAK berarti Anda memerlukan peringkat arus / amp (sic) yang lebih tinggi. Sangat tidak mungkin pasokan Anda tidak dapat memasok arus - itu hanya tidak dapat memasok arus yang diperlukan sambil mempertahankan tegangan yang diperlukan.

Tidak peduli seberapa bagus Catu Daya Anda jika Anda menggunakan kabel berkualitas buruk untuk terhubung ke Pi, Anda akan mengalami masalah. Banyak (mayoritas?) Kabel μUSB dirancang untuk membawa data, dan memiliki kabel yang sangat tipis. Ini membuat kabel tipis, ringan dan murah tetapi tidak cocok untuk daya. Untuk tetap dalam spec harus ada kurang dari 0,25 V drop yang sesuai dengan resistansi loop 0,25Ω @ 1A. Kabel yang dirancang untuk mengisi daya ponsel cerdas mungkin merupakan taruhan terbaik, dan selalu menggunakan kabel sesingkat mungkin.

Sayangnya sepertinya tidak ada sumber kabel berkualitas dengan spesifikasi terjamin (saya terpaksa membuatnya sendiri). Saya tidak dapat menemukan colokan Micro USB dalam jumlah kecil, tetapi telah menemukan banyak penjual di penawaran eBay Micro USB 5 Pin Male Plug T Port Socket. Anda perlu memberikan bantuan regangan Anda sendiri, tetapi ditambah dengan kabel speaker 23 / .011mm (cocok hingga 1,5 m) ini memberikan koneksi yang baik. Saya berpasangan dengan salah satu dari 5V Switch Power Supply Driver Adapter Untuk LED Strip untuk memberi daya beberapa Pi.

Berapa banyak arus yang dapat diambil dari port USB?

Pi (3/2 / B +) Arus USB disuplai melalui Sakelar Daya Terbatas Saat Ini (AP2553?) (U13), meskipun ini tidak ditampilkan pada skema yang dipublikasikan.

Total arus periferal USB maksimum menyatakan kondisi arus USB maksimum untuk Pi (2 / B +) adalah 600 / 1200mA. Batas untuk Pi3 adalah 1200mA. Model sebelumnya mengklaim 500mA.

Default untuk 2 / B + adalah 600mA yang dapat dua kali lipat dengan menetapkan max_usb_current=1di /boot/config.txt.

Hub USB pada model B tampaknya tidak sesuai dengan spesifikasi USB dan tidak membatasi arus. Masing-masing pelabuhan dapat memasok lebih dari 500 mA independen dari negosiasi, tergantung pada batas maksimum keseluruhan dan catu daya yang memadai.

Berapa arus pin 3.3V pada pasokan header ekspansi?

Rel Pi 3.3V secara luas diasumsikan menyediakan 50mA, tetapi ini tidak secara resmi didokumentasikan untuk model Pi terbaru. Pi asli memiliki regulator linier terpasang yang terbatas, tetapi B + dan kemudian memiliki regulator mode sakelar yang dapat memasok lebih banyak. Chip regulator (yang menyuplai 3.3V dan 1.8V) diberi peringkat 1A. PMIC MxL7704 yang digunakan dalam Pi3B +, Pi3A + dan Pi4 diberi peringkat 1,5A.

Tes oleh anggota menunjukkan hingga 800mA dapat digunakan - tergantung pada catu daya yang memadai.

Spesifikasi Listrik GPIO untuk perkiraan batas GPIO terbaik.

Berapa banyak arus yang bisa disediakan oleh pin 5V?

Tidak ada jawaban sederhana untuk ini. Anda dapat menghitung secara kasar;
min peringkat polyfuse (2,5A untuk PI3) dan peringkat catu daya,
lebih sedikit arus yang dibutuhkan oleh Pi itu sendiri ( ~ 750mA untuk Pi3 , meskipun ini akan meningkat untuk penggunaan yang berat),
lebih sedikit arus periferal USB,
kurang Modul Kamera (~ 250mA jika terpasang),
lebih sedikit port HDMI (~ 50mA),
lebih sedikit Tampilan (jika dipasang),
lebih sedikit arus 3.3V yang dipasok ke perangkat eksternal (termasuk GPIO).

Bisakah Pi diaktifkan melalui header ekspansi?

Ada banyak alasan bagus untuk menjalankan daya melalui konektor ekspansi, mis. Menggunakan pasokan baterai atau menyalakan beberapa Pi dari satu pasokan. Tidak ada risiko jika Anda menerapkan praktik rekayasa yang tepat. Memang Foundation Hats Master memiliki rekomendasi dan persyaratan minimum untuk koneksi tersebut.

"Dimungkinkan untuk menyalakan Pi dengan memasok 5V melalui pin header GPIO (sic) 2,4 dan GND. Kisaran tegangan input yang dapat diterima adalah 5V ± 5%. ⋯ Terapkan dioda keamanan daya duplikat ⋯ suplai 5V minimal 1.3A ⋯ Dalam kondisi apa pun sumber listrik tidak harus terhubung ke pin 3.3V. "

CATATAN Master Topi telah diperbarui untuk model yang lebih baru, dan mencakup sirkuit yang disarankan.

Jika Anda menggunakan Pi Zeropenggunaan dioda keamanan daya mungkin berlebihan, karena Zero tidak memilikinya, atau memang ada sirkuit perlindungan.

Rincian teknis

Rilis dari Pi3B+telah diikuti oleh deskripsi Power Circuitry yang mencakup komentar pada model sebelumnya. Pin PEN (di sebelah RUN) pada header J2 terhubung ke Global Enable pada modul daya. Menarik ini rendah harus mengurangi arus Pi ke beberapa mA.

Bagi mereka yang tertarik untuk memahami konfigurasi daya Pi, lihat Skema Raspberry Pi3 . Tersedia skema untuk model lain. Ini bisa sedikit mengintimidasi, bahkan bagi mereka yang terbiasa dengan hal-hal semacam ini. Ada deskripsi yang agak lebih mudah dibaca dari Raspberry Pi B + yang serupa. The H5Vpasokan daya HDMI.

Deskripsi verbal singkat: -

Power Indari konektor μUSB melewati polyfuse dan dioda yang ideal untuk menyediakan 5Vrel 5V pada header ekspansi dan memberikan semua daya ke Pi termasuk berikut ini

• konverter step-down ganda (PAM2306) yang menyediakan 3V3dan1V8
• melalui MOSFET ke 5V_COREdan Step-Down Converter (RT8088A) yang menghasilkan VDD_CORE(nominal 1.2V). Ini dilakukan oleh SOC di Pi asli.
• chip monitor tegangan (APX803)
• Sakelar Daya (RT9741) yang menghasilkan H5Vuntuk HDMI

CATATAN Pada B + dan Pi2 LED "PWR" terhubung ke pin GPIO seperti halnya chip monitor tegangan APX803. Ini memungkinkan Pi mendeteksi tegangan di bawah ATAU mengendalikan LED.

MOSFET yang mengendalikan LED "PWR" Pi3 terhubung langsung ke APX803 (yang merupakan saluran terbuka) sehingga SELALU akan mati jika tegangannya rendah, tetapi jika tidak, harus dimungkinkan untuk menariknya rendah (dan mematikan LED) dengan sebuah program . Raspbian terbaru (menggunakan kernel 4.9) tampaknya telah memulihkan akses /sys/class/leds/led1yang dapat digunakan untuk mengontrol LED PWR pada Pi3.
Kernel terbaru mendukung vcgencmd get_throttledbit0 menunjukkan tegangan di bawah

Rekomendasi Raspberry Pi Foundation selalu 5V plus atau minus 0,25V.

Dalam praktiknya Pi bekerja dari hanya lebih dari 3,3V hingga hanya di bawah 6V. Secara pribadi saya akan membatasi tegangan menjadi kurang dari 5.8V.

Tentu saja hal-hal yang Anda hubungkan ke Pi mungkin memiliki rentang tegangan yang lebih terbatas.

Pengambilan arus maksimum dari rel 5V dan 3V3 tergantung pada versi Pi dan bagaimana itu ditenagai (jika didukung melalui microUSB semua kecuali Pi Zero memiliki polyfuse terpasang).

Jika Anda berkuasa melalui header ekspansi gunakan pin 5V dan ground.