Какое максимальное напряжение от блока питания Raspberry Pi 3 B может выдержать без повреждений?

13

Я использую вещи Android на Raspberry Pi 3 B с 7-дюймовым сенсорным экраном. В настоящее время я всегда вижу желтый значок грома на экране, который означает, что Raspberry Pi не получает достаточно высокое напряжение от моего источника питания 5,3 В 2 А.

Согласно этим и это , и многим другим ссылкам, все они свидетельствуют о том , что мне нужно увеличить напряжение, подводимое к Raspberry Pi до желтого болтового исчезает.

Я буду настраивать другой источник питания вручную, используя делители напряжения, поэтому, чтобы убедиться, что я не повредил свой Raspberry Pi, какое максимальное напряжение я могу подать на него, не повредив его?

Мена
источник
9
Откуда ты знаешь, что это 5,3 В? Это измеренное значение или напечатано на блоке питания?
Питер Мортенсен
4
Совет: приобретите себе измеритель мощности USB. Они очень дешевы и удобны во многих ситуациях.
Джо Ли-Мойет
« Я буду настраивать другой источник питания вручную, используя делители напряжения ». Это почти наверняка приведет к очень поврежденному пи. Делители напряжения (резисторные делители) зависят от величины тока, проходящего через них. Помимо необходимости использования очень больших резисторов, если ток, потребляемый Pi, изменится, напряжение изменится, и вы можете получить очень большие пики. Делители хороши для измерения напряжения с известным током , но если этот ток не постоянен, напряжение сильно изменится.
Рон Бейер
@RonBeyer Давайте будем позитивны и предположим, что он имел в виду делители напряжения в контуре обратной связи блока питания :-)
Roland
@PeterMortensen Точно. Вот в чем вопрос. Мой официальный адаптер питания Pi имеет маркировку 5,1 В, но с двумя мультиметрами для хобби в диапазоне 100 евро я измерил 5,25 В и 5,35 В. Точность составляет 1% плюс 5 цифр, следовательно, +/- 0,1 В. Таким образом, без вольтметра в диапазон 300-500 евро с точностью 0,01% и недавно откалиброванный, что предполагает, что вы являетесь более профессионально квалифицированным электронщиком, не беспокойтесь о точных пределах напряжения Raspberry Pi :-)
Roland

Ответы:

26

Нет, вы не должны увеличивать напряжение дальше ... и, по крайней мере, этот ответ, связанный с вопросом , не предлагает этого делать.

Из ограничения мощности Raspberry Pi :

Источники питания ДОЛЖНЫ обеспечивать 5 ± 0,25 В ...

и:

Более новые Pi (3/2 / B +) имеют чип контроля напряжения (APX803), который срабатывает при 4,63 ± 0,07 В. Pi3B + использует чип MxL7704 для управления питанием, который имеет ту же номинальную точку запуска. [..] В графическом интерфейсе имелся радужный индикатор (замененный молнией), который появляется в правом верхнем углу, если напряжение неадекватно.

Дело в том, что если подключен источник питания на 5,3 В, а молния все еще появляется, вероятны две проблемы:

  • номинальный ток источника питания недостаточен по отношению к току, необходимому для Pi и аксессуаров, таких как дисплей. Обычно это означает, что выходное напряжение источника питания уменьшится.
  • плохие кабели с высоким сопротивлением, то есть с малым поперечным сечением и / или длиной, вызывающие падение напряжения.

Замените источник тока и / или кабель, но не увеличивайте напряжение выше 5,25 В.

... и, как ответил ответ Milliways: не пытайтесь использовать делитель напряжения для регулировки выходного напряжения источника питания.

Ганима
источник
1
Высокий риск снижения сопротивления кабеля (так как спецификация USB требует только 0,5 А) - это прямая подача 5 В на разъемы питания GPIO. Однако, имейте в виду, это обходит полифуз, который защищает пи.
Арон
7
Плохой кабель с высоким сопротивлением, безусловно, возможно. Однажды я столкнулся с USB-кабелем с сопротивлением примерно в четыре раза выше обычного (для всех четырех проводов), который вызвал отключение цепи детектора для сброса устройства, которое использовало около 150 мА. Поскольку при запуске ток был ниже, он мог запуститься, но через несколько секунд он был сброшен, что привело к циклу. Я подозреваю, что они использовали железо вместо меди для проводов (кабель был намного более жестким, чем обычно, а удельное электрическое сопротивление (чистого) железа в 5,7 раза выше, чем у меди).
Питер Мортенсен
Я могу подтвердить это, мой rPI 3B отображал уведомление о пониженном напряжении даже с настроенным источником питания USB (не уверен, что это был OEM, но был явно продан для малины приличным местным продавцом), если только я не использовал один конкретный USB-кабель. Не знаю почему, но мне пришлось попробовать несколько разных кабелей, пока я не нашел работающий.
антипаттерны
@Aron Использование другого кабеля MicroUSB и блока питания будет работать так же хорошо, и будет иметь гораздо меньший риск. Если ваш источник питания только 0,5 А, он не будет работать, независимо от того, подключен ли он через разъемы MicroUSB или GPIO. Независимо от того, подключен ли Pi через GPIO или MicroUSB, это никак не связано с сопротивлением или силой тока кабеля, важно то, есть ли у вас плохой кабель / источник питания или нет.
Hitechcomputergeek
@Hitechcomputergeek Спецификация USB не допускает ток более 500 мА. Порт micro USB никогда не был рассчитан на «высокие нагрузки». Кабели, которые могут нести требуемый ток, не соответствуют спецификации, и поэтому их довольно сложно найти. Если он достаточно удобен с потенциометром, то он может напрямую припаять SMPS (используя 22 AWG Wire) к заголовку GPIO, что я и сделал для своего NTP-сервера. Плюс порт micro USB имеет ужасное контактное сопротивление, поэтому многие SBC вместо этого используют цилиндрические разъемы, а USB-PD - USB-C.
Арон
16

Максимальный 5,25 В, хотя это не должно быть целью. Вы не должны применять более 5,1 В

Это не означает, что Pi будет поврежден из-за более высокого напряжения, потому что ничто не использует 5V - встроенный регулятор подает напряжения, используемые Pi. Есть момент, когда сработает диод защиты от переходных процессов, что приведет к перегоранию предохранителя.

Никто не может сказать, что будет с периферийными устройствами, подключенными к Pi.

Любой, кто предлагает использовать более высокое напряжение, безответственен! Это просто замена для правильного питания и кабеля.

Вы НЕ МОЖЕТЕ питать Pi (или любое другое устройство) делителем напряжения! Это эквивалентно использованию очень плохого кабеля с высоким сопротивлением и плохо регулируемого источника питания.

Milliways
источник
Кабель с высоким сопротивлением, вероятно, то, что у него уже есть.
Jasen
7

Я буду настраивать другой источник питания вручную, используя делители напряжения

Вы не можете сделать это. И это говорит о том, что вы новичок в электронике.

Делители напряжения хороши для формирования сигнала или создания относительной контрольной точки для чего-либо, например, аналого-цифрового преобразователя. Они не способ регулирования питания.

Любой современный компьютер меняет потребление энергии в зависимости от того, что он делает. Это верно и для RPi. Если он ничего не делает, он потребляет меньше энергии, чем если он занят вычислением и записью во флэш-память.

Делители напряжения плохо реагируют на изменения нагрузки.

vidarlo
источник
1
Вы можете сделать это, отрегулировав внутренний делитель напряжения, который питает узел обратной связи источника питания. это не правильное решение здесь.
Jasen
Хотя вы правы в том, что делитель напряжения является очень плохим средством для регулирования источника питания, технически можно использовать его. Вам просто нужно убедиться, что его полное сопротивление намного меньше, чем у нагрузки, т. Е. Вам нужно использовать очень маленькие (но мощные) резисторы, которые будут отводить гораздо больший ток, чем нагрузка, которую вы фактически не должны подавать; Таким образом, колебания нагрузки не будут иметь большого значения. Это, безусловно, очень расточительно и почти наверняка усугубляет проблему ОП. Для очень малых, предсказуемых нагрузок делитель напряжения может быть в порядке.
оставил около
2
... Хорошей идеей является установка правильного регулятора напряжения рядом с Pi, а затем подача на него всего более 5В. Я уверен, что есть щиты, которые реализуют это.
оставил около
6

Никто не может ответить на этот вопрос, так как он будет зависеть от особенностей компонентов каждого Pi.

Как вы знаете, 5 В +/- 5% (от 4,75 до 5,25 В) - это спецификация USB.

В вашем случае я подозреваю, что ваш блок питания требует больше, чем доставляет. Попробуйте лучший кабель или известный достоверный запас.

Тем не менее, я получил питание выше на 5,8 В без каких-либо известных повреждений. Однако я ничего не подключал к портам USB или HDMI.

Джоан
источник
1

В то время как другие Anwsers являются правильными, как в «вы не должны обеспечивать более высокое напряжение, чем 5,25 В», решение вашей первоначальной проблемы (желтый знак молнии) заключается в использовании источника питания, который обеспечивает более высокий ток. Официальный источник питания Raspberry Pi имеет маркировку 2,5А.

И, по моему опыту (при работе с> 100 исследовательской сетью RasPi), 2А источника питания никогда не бывает достаточно, даже без дополнительного оборудования.

EBZ-Krisemendt
источник
1

Давайте взглянем на схему Pi 3B . Я предполагаю, что вы будете использовать вход micro USB.

Максимальное обратное входное напряжение: 5 В

Все, что больше -5 В, вероятно, приведет к катастрофическому отказу BCM857BS (нарушение абсолютного максимального значения V_EB на контактах 2 и 1, но затем есть резисторы.)

Абсолютное максимальное входное напряжение без периферийных устройств: 6 В (но я бы на это не ставил)

Рассматривая здесь схему вычислительного модуля , не видно прямой связи между источником питания и самим ядром BCM. Все напряжения регулируются либо на кристалле, либо на внешних регуляторах 3V3 / 1V8. Таблица данных вычислительного модуля здесь (Таблица 4) определяет максимальную мощность в 6 В для BCM VBAT (кажется, единственная силовая шина, напрямую подключенная к чипу BCM).

Кроме того, для многих компонентов, перечисленных на схеме 3B, их абсолютный максимум рассчитан на 6 В (типично для деталей 5 В). Многие из них ( RT9741 , RT8088A , PAM2306 , APX803 ) рекомендуют не будет выше 5,5В .

Соответствующий HDMI Vout (контакт 18) устанавливает максимум на 5,3 В . Контакт 18 напрямую * подключен к шине 5 В.

Разъемы камеры и дисплея имеют напряжение 3,3 В, поэтому не стоит беспокоиться.

Я думаю, можно с уверенностью сказать, что вы должны придерживаться 5 В, 5,25 В в соответствии со спецификациями USB, как видно из Pi .


Круто, технические вещи не в порядке. В вашем случае, конечно, у вас может быть источник питания 5,3 В, но

  1. Это напряжение на самом конце разъема? Иногда кабель не учитывается. Это 5,3 В только на силовом блоке. Кабель падает некоторое напряжение.
  2. Кабель надежно подключен? Он может быть ослаблен или не иметь хорошего электрического контакта. Скорее всего esp. с телефонными зарядными устройствами и дешевыми / не фирменными кабелями.
  3. Эти оценки хороши? Это все еще 5,3 В, когда вы рисуете 2А?

На самом Пи на нижней стороне есть контрольные точки. Попробуйте проверить напряжение между PP1 и PP3, пока Pi полностью загружен.

Я думаю, что эти предложения «увеличить напряжение питания» просто пытаются компенсировать любые падения напряжения в самом кабеле и / или на любых ослабленных соединениях. Это довольно опасно, на мой взгляд. Что если вы под напряжением 9,5 В и ваш свободный кабель неожиданно подключается правильно?

PNDA
источник
1

Проблема создания правильного источника питания для Raspberry обсуждалась во многих местах, и канонический ответ - купить официальный адаптер питания Raspberry.

Я только что купил один, цена была не слишком высокой, что-то вроде 14 евро, и это включает в себя вклад в некоторые благотворительные проекты. Он рассчитан на 5,1 В и 2 А и имеет довольно толстые медные провода (с маркировкой 18 AWG (0,8 мм2), L = 1,45 м) к разъему USB. Он работает на Raspberry, включая сенсорный монитор, без каких-либо этих неприятных значков молний.

Что касается максимально допустимого напряжения: я еще не измерил точное выходное напряжение этого адаптера, но, похоже, оно в пределах спецификации USB составляет 5 В +/- 5%, то есть 4,75 - 5,25 В постоянного тока. Это с 5,1 В немного выше, чем 5,0 В номинальной мощности обычных зарядных устройств USB.

Следовательно, нет необходимости пробовать более высокое напряжение, чем официальная характеристика напряжения USB, не более 5,25 В.

На самом деле ваши молнии не отображаются, потому что номинальное напряжение слишком низкое, но указывают, что минимальное напряжение ниже некоторого порогового значения. Напряжение может падать в моменты больших токов, и эти провалы напряжения не так легко измерить. Вам нужен хотя бы осциллограф. Эти провалы напряжения также могут быть очень короткими, от миллисекунд до микросекунд.

Номинальный ток источника питания также не очень важен, поскольку фактическая нагрузка, даже с монитором, значительно ниже 1 А. Можно ожидать, что более высокий номинальный ток может помочь предотвратить слишком сильное падение напряжения, но я пробовал несколько Зарядные устройства USB с номиналом 2А, 2,5А и 3А, которые по-прежнему вызывают молнии. Зарядные устройства USB предназначены для дешевых, а не для питания малины пи.

Поскольку официальный адаптер питания Raspberry рассчитан на 2 или 2,5 А, вы можете попробовать подключить более одного Raspberry Pi от одного адаптера. Было бы интересно посмотреть, появятся ли молнии снова. Если это так, вы должны игнорировать текущий рейтинг и использовать его для питания только одного пи.

Roland
источник
0

Как уже упоминалось, НЕ используйте более высокое напряжение. Это поджарит ваше устройство. Скорее попробуйте зарядное устройство / блок питания, который может питать до 3 ампер тока при 5 В. Вам может быть трудно найти их, и даже если вы обнаружите, вы увидите, что большинство китайских адаптеров неправильно рекламируются, следовательно, фактически не будут обеспечивать 3 усилителя. Поэтому, если у вас нет быстрого зарядного устройства (с мощностью не менее 5 В, 2,5 А или аналогичной мощностью), было бы разумно купить официальный источник питания RPi.

Ронодип Басак
источник