Was ist die höchste Spannung am Netzteil, die ein Raspberry Pi 3 B verarbeiten kann, ohne beschädigt zu werden?


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Ich verwende Android-Dinge auf Raspberry Pi 3 B mit einem 7-Zoll-Touchscreen. Derzeit sehe ich immer ein gelbes Blitzsymbol auf dem Bildschirm, was bedeutet, dass der Raspberry Pi von meinem 5,3 V 2 A-Netzteil keine ausreichend hohe Spannung empfängt.

Nach diesem und dies und vielen anderen Verbindungen, sie alle legen nahe , dass ich die Spannung an das Raspberry Pi bis der gelben Schraube verschwindet geliefert erhöhen soll.

Ich werde ein anderes Netzteil manuell mithilfe von Spannungsteilern anpassen. Um sicherzustellen, dass ich meinen Raspberry Pi nicht beschädige, wie hoch ist die maximale Spannung, die ich liefern kann, ohne ihn zu beschädigen?


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Woher wissen Sie, dass es 5,3 V ist? Handelt es sich um einen Messwert oder ist er auf dem Netzteil aufgedruckt?
Peter Mortensen

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Tipp: Besorgen Sie sich einen USB-Leistungsmesser. Sie sind sehr billig und praktisch in vielen Situationen.
Joe Lee-Moyet

" Ich werde ein anderes Netzteil manuell mithilfe von Spannungsteilern anpassen. " Dies führt mit ziemlicher Sicherheit zu einem sehr beschädigten Pi. Spannungsteiler (Widerstandsteiler) hängen von der durch sie fließenden Strommenge ab. Abgesehen davon, dass einige sehr große Widerstände benötigt werden, ändert sich die Spannung, wenn sich die Stromaufnahme durch den Pi ändert, und es können einige sehr große Spitzen auftreten. Teiler eignen sich gut zum Messen von Spannungen mit einem bekannten Strom , aber wenn dieser Strom nicht konstant ist, ändert sich die Spannung stark.
Ron Beyer

@RonBeyer Seien wir positiv und nehmen an, er bezog sich auf Spannungsteiler in der Rückkopplungsschleife des Netzteils :-)
Roland

@PeterMortensen Genau. Das ist hier die Frage. Mein offizielles Pi-Netzteil ist mit 5,1 V beschriftet, aber mit zwei Hobby-Multimetern im 100-Euro-Bereich habe ich 5,25 V und 5,35 V gemessen. Die Genauigkeit beträgt 1% plus 5 Stellen, also +/- 0,1 V. Also, ohne Voltmeter in Der 300-500-Euro-Bereich mit einer Genauigkeit von 0,01% und einer kürzlich kalibrierten Version, die davon ausgeht, dass Sie ein etwas professionellerer Elektroniker sind, stört die genauen Spannungsgrenzen des Raspberry Pi nicht :-)
Roland

Antworten:


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Nein, Sie sollten die Spannung nicht weiter erhöhen ... und zumindest diese Antwort in der Frage schlägt nicht vor, dies zu tun.

Aus Raspberry Pi Power Limitations :

Stromquellen MÜSSEN 5 ± 0,25 V ...

und:

Die neueren Pi (3/2 / B +) verfügen über einen Spannungsüberwachungs-Chip (APX803), der bei 4,63 ± 0,07 V auslöst . Der Pi3B + verwendet einen MxL7704-Chip zur Verwaltung der Leistung, der den gleichen nominalen Triggerpunkt hat. [..] Die GUI hatte einen Regenbogenindikator (ersetzt durch einen Blitz), der oben rechts erscheint, wenn die Spannung nicht ausreicht.

Der Punkt ist, wenn eine 5,3-V-Stromversorgung angeschlossen ist und der Blitz immer noch angezeigt wird, sind zwei Probleme wahrscheinlich:

  • Die Nennstromstärke des Netzteils ist unzureichend in Bezug auf den vom Pi und Zubehör wie dem Display benötigten Strom. Dies bedeutet normalerweise, dass die Ausgangsspannung der Versorgung abnimmt.
  • schlechte Kabel mit hohem Widerstand, dh geringem Querschnitt und / oder geringer Länge, die einen Spannungsabfall verursachen.

Ersetzen Sie die Stromversorgung und / oder das Kabel, aber erhöhen Sie die Spannung nicht über 5,25 V.

... und wie Milliways 'Antwort verdeutlicht: Verwenden Sie keinen Spannungsteiler, um die Ausgangsspannung eines Netzteils anzupassen.


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Eine risikoreiche Möglichkeit, den Kabelwiderstand zu verringern (da in der USB-Spezifikation nur 0,5 A vorgeschrieben sind), besteht darin, die GPIO-Stromversorgungs-Header direkt mit 5 V zu versorgen. Seien Sie jedoch gewarnt, dies umgeht die Polyfuse, die den Pi schützt.
Aron

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Ein schlechtes Kabel mit hohem Widerstand ist definitiv eine Möglichkeit. Ich bin einmal auf ein USB-Kabel gestoßen, dessen Widerstand ungefähr viermal höher ist als normal (für alle vier Drähte), und habe einen Brown-Out-Detektor-Schaltkreis ausgelöst, um ein Gerät zurückzusetzen, das ungefähr 150 mA verbrauchte. Da der Strom beim Start niedriger war, konnte er gestartet werden, wurde jedoch nach einigen Sekunden zurückgesetzt, was zu einem Zyklus führte. Ich vermute, sie verwendeten Eisen anstelle von Kupfer für die Drähte (das Kabel war viel steifer als normal und der spezifische elektrische Widerstand von (reinem) Eisen ist 5,7-mal höher als der von Kupfer).
Peter Mortensen

Ich kann das bestätigen, mein rPI 3B zeigte die Unterspannungsbenachrichtigung auch bei einem speziell angefertigten USB-Netzteil an (Ich bin nicht sicher, ob es OEM war, aber von einem anständigen lokalen Händler ausdrücklich für Himbeere vermarktet wurde), es sei denn, ich habe ein bestimmtes USB-Kabel verwendet. Ich weiß nicht warum, aber ich musste mehrere verschiedene Kabel ausprobieren, bis ich ein funktionierendes fand.
Antimuster

@Aron Die Verwendung eines anderen MicroUSB-Kabels und eines anderen Netzteils funktioniert genauso gut und birgt weitaus weniger Risiken. Wenn Ihr Netzteil nur 0,5 A liefert, funktioniert es nicht, unabhängig davon, ob es über den MicroUSB- oder den GPIO-Header angeschlossen ist. Ob der Pi über GPIO oder MicroUSB angeschlossen ist, hat nichts mit Kabelwiderstand oder Stromstärke zu tun. Entscheidend ist, ob Sie ein schlechtes Kabel / Netzteil haben oder nicht.
Hitechcomputergeek

@Hitechcomputergeek Die USB-Spezifikation erlaubt keinen Strom von mehr als 500 mA. Der Micro-USB-Anschluss wurde nie für "hohe Lasten" ausgelegt. Kabel, die den erforderlichen Strom führen können, entsprechen nicht den Spezifikationen und sind daher nur schwer zu finden. Wenn er mit einem Potentiometer handlich genug ist, kann er ein SMPS (mit 22 AWG-Draht) direkt an den GPIO-Header anlöten, was ich für meinen NTP-Server getan habe. Außerdem hat der Micro-USB-Anschluss einen schrecklichen Kontaktwiderstand, weshalb viele SBC-Geräte stattdessen Gehäuseanschlüsse und USB-PD-Geräte mit USB-C-Anschluss verwenden.
Aron

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Das MAXIMUM ist 5,25 V, obwohl dies NICHT das Ziel sein sollte. Sie sollten nicht mehr als 5,1 V anlegen

Das heißt nicht, dass der Pi durch die höhere Spannung beschädigt wird, da nichts 5 V verbraucht - der integrierte Regler liefert die vom Pi verwendeten Spannungen. Es gibt einen Punkt, an dem die Überspannungsschutzdiode auslöst und die Poly-Sicherung durchbrennt.

Niemand kann sagen, was mit den vom Pi angeschlossenen Peripheriegeräten geschehen wird.

Wer eine höhere Spannung vorschlägt, ist unverantwortlich! Dies ist nur ein Ersatz für eine ordnungsgemäße Stromversorgung und Kabel.

Sie können einen Pi (oder ein anderes Gerät) NICHT mit einem Spannungsteiler versorgen! Dies entspricht der Verwendung eines sehr schlechten hochohmigen Kabels und einer schlecht geregelten Versorgung.


Ein hochohmiges Kabel ist wohl das, was er schon hat.
Jasen

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Ich werde ein anderes Netzteil manuell mit Spannungsteilern anpassen

Das kannst du nicht machen. Und das deutet darauf hin, dass Sie ein Neuling in der Elektronik sind.

Spannungsteiler eignen sich gut zur Signalkonditionierung oder zum Erstellen eines relativen Bezugspunkts für etwas, z. B. einen A / D-Wandler. Sie sind keine Möglichkeit, eine Stromversorgung zu regeln.

Jeder moderne Computer variiert seinen Energieverbrauch je nach seiner Tätigkeit. Dies gilt auch für RPi. Wenn es nichts tut, verbraucht es weniger Energie als wenn es beschäftigt ist, zu berechnen und in den Flash-Speicher zu schreiben.

Spannungsteiler reagieren nicht gut auf Änderungen in der Last.


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Sie können dies tun, indem Sie den internen Spannungsteiler einstellen, der den Rückkopplungsknoten der Stromversorgung speist. Hier ist es jedoch nicht die richtige Lösung.
Jasen

Obwohl Sie Recht haben, dass ein Spannungsteiler ein sehr schlechtes Mittel zur Regelung einer Stromversorgung ist, ist es technisch möglich, einen zu verwenden. Sie müssen nur sicherstellen, dass die Impedanz viel kleiner als die der Last ist - dh, Sie müssen sehr kleine (aber leistungsfähige) Widerstände verwenden, die dann viel mehr Strom verbrauchen als die Last, die Sie tatsächlich speisen möchten. auf diese Weise werden Lastschwankungen keinen großen Unterschied machen. Dies ist mit Sicherheit sehr verschwenderisch und verschärft mit ziemlicher Sicherheit das Problem des OP. Für sehr kleine, vorhersehbare Lasten kann ein Spannungsteiler jedoch in Ordnung sein.
links um ca.

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... Was eine gute Idee ist, ist, einen richtigen Spannungsregler direkt neben dem Pi zu platzieren und dann das Ganze mit deutlich mehr als 5 V zu versorgen. Ziemlich sicher, dass es Schilde gibt, die dies implementieren.
links um ca.

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Niemand kann diese Frage beantworten, da es an den Besonderheiten der Komponenten in jedem Pi liegt.

Wie Sie wissen, ist 5 V +/- 5% (4,75 bis 5,25 V) die USB-Spezifikation.

In Ihrem Fall vermute ich, dass Ihr Netzteil mehr behauptet, als es liefert. Versuchen Sie es mit einem besseren Kabel oder einer bekannten Versorgung.

Das heißt, ich habe eine höhere Spannung von 5,8 V ohne bekannten Schaden. Allerdings hatte ich nichts an den USB- oder HDMI-Ports angeschlossen.


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Während die anderen Anwsers korrekt sind, wie in "Sie sollten keine höhere Spannung als 5,25 V bereitstellen", besteht die Lösung für Ihr anfängliches Problem (gelbes Blitzzeichen) darin, ein Netzteil zu verwenden, das einen höheren Strom liefert. das offizielle himbeer-pi-netzteil ist mit 2,5 a beschriftet

Und meiner Erfahrung nach (mit einem> 100 RasPi-Forschungsnetzwerk) reicht ein 2A-Netzteil nie wirklich aus, auch wenn keine zusätzliche Hardware angeschlossen ist.


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Werfen wir einen Blick auf das Pi 3B- Schema . Ich gehe davon aus, dass Sie den Micro-USB-Eingang verwenden.

Maximale Rückwärtseingangsspannung: 5 V

Alles, was über -5V hinausgeht, würde wahrscheinlich zu einem katastrophalen Ausfall des BCM857BS führen (V_EB - absolute Verletzung der Maximalbewertung an Pin 2 und 1, aber dann gibt es Widerstände.)

Absolute maximale Eingangsspannung ohne Peripherie: 6V (aber ich würde nicht darauf wetten)

Betrachtet man die Berechnungsmodulschemata hier , so scheint es keine direkte Verbindung zwischen der Stromversorgung und dem BCM-Kern selbst zu geben. Alle Spannungen werden entweder auf dem Chip oder durch externe 3V3 / 1V8-Regler geregelt. Das Datenblatt des Rechenmoduls hier (Tabelle 4) gibt die maximale Spannung bei 6 V für den BCM-VBAT an (die einzige Stromschiene, die anscheinend direkt mit dem BCM-Chip verbunden ist).

Außerdem haben viele der im 3B-Schaltplan aufgelisteten Komponenten ihr absolutes Maximum bei 6 V (typisch für 5-V-Teile). Viele von ihnen ( RT9741 , RT8088A , PAM2306 , APX803 ) empfehlen V nicht zu überschreiten .

Ein kompatibler HDMI- Vout (Pin 18) stellt das Maximum auf 5,3 V ein . Pin 18 ist direkt * mit der 5V-Schiene verbunden.

Die Kamera- und Displayanschlüsse sind 3,3 V, also keine Sorge.

Ich denke, es ist sicher zu sagen, dass Sie sich an 5V, 5,25V-Spitzen gemäß USB-Spezifikationen halten sollten, wie vom Pi aus gesehen .


Cool, das technische Zeug ist aus dem Weg. In Ihrem Fall haben Sie zwar eine 5,3-V-Stromversorgung, aber

  1. Ist das die Spannung am Steckerende selbst? Manchmal wird das Kabel nicht mit einbezogen. Diese 5,3 V sind nur an der Stromquelle. Das Kabel hat einen Spannungsabfall.
  2. Ist das Kabel richtig eingesteckt? Es ist möglicherweise locker oder hat keinen guten elektrischen Kontakt. Höchstwahrscheinlich esp. mit Ladegeräten und billigen Kabeln ohne Markenzeichen.
  3. Sind diese Bewertungen gut? Ist es immer noch 5,3 V, wenn Sie 2A zeichnen?

Auf dem Pi selbst befinden sich Testpunkte auf der Unterseite. Prüfen Sie die Spannung zwischen PP1 und PP3, während der Pi voll geladen ist.

Ich denke, diese Vorschläge zur Erhöhung der Versorgungsspannung versuchen einfach, Spannungsabfälle im Kabel selbst und / oder auf losen Verbindungen auszugleichen. Es ist meiner Meinung nach ziemlich gefährlich. Was ist, wenn Sie bei 9,5 V sind und Ihr loses Kabel plötzlich richtig angeschlossen wird?


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Das Problem des Aufbaus einer richtigen Stromversorgung für die Himbeere wurde an vielen Stellen diskutiert, und die kanonische Antwort ist der Kauf des offiziellen Himbeer-Netzteils.

Ich habe gerade selbst eines gekauft, der Preis war nicht zu hoch, ungefähr 14 Euro, und dies beinhaltet einen Beitrag für einige wohltätige Projekte. Es ist für 5,1 V und 2 A ausgelegt und verfügt über ziemlich dicke Kupferdrähte (beschriftet mit 18 AWG (0,8 mm2), L = 1,45 m) zum USB-Stecker. Es versorgt die Himbeere einschließlich des Touchscreen-Monitors mit Strom, ohne dass eines dieser bösen Blitzsymbole angezeigt wird.

Was die maximal zulässige Spannung betrifft: Ich habe die genaue Ausgangsspannung dieses Adapters noch nicht gemessen, aber sie scheint innerhalb der USB-Spezifikation von 5 V +/- 5% zu liegen, dh 4,75 - 5,25 V DC. Es ist mit 5,1 V etwas höher als die 5,0 V-Bewertung der normalen USB-Ladegeräte.

Daher ist es nicht erforderlich, höhere Spannungen als die offizielle USB-Spannungsspezifikation von max. 5,25 V zu versuchen.

Tatsächlich werden Ihre Blitzschläge nicht angezeigt, da die Nennspannung zu niedrig ist, aber darauf hinweist, dass die Mindestspannung unter einem bestimmten Schwellenwert liegt. Die Spannung kann in Momenten mit höheren Strömen nachgeben, und diese Spannungseinbrüche sind nicht so einfach zu messen. Sie benötigen mindestens ein Oszilloskop. Diese Spannungseinbrüche können auch sehr kurz sein (Millisekunden bis Mikrosekunden).

Die Nennstromstärke des Netzteils ist auch nicht sehr wichtig, da die tatsächliche Last auch mit dem Monitor deutlich unter 1 A liegt. Man kann erwarten, dass eine höhere Nennstromstärke dazu beiträgt, dass die Spannung nicht zu stark nachgibt, aber ich habe mehrere ausprobiert USB-Ladegeräte mit den Nennwerten 2A, 2.5A und 3A zeigen immer noch Blitze. USB-Ladegeräte sind so konzipiert, dass sie billig sind und keinen Himbeer-Pi mit Strom versorgen.

Da das offizielle Himbeer-Netzteil für 2 oder 2,5 A ausgelegt ist, können Sie versuchen, mehr als ein Himbeer-Pi von einem Adapter aus mit Strom zu versorgen. Es wäre interessant zu sehen, ob die Blitze wieder auftauchen. In diesem Fall sollten Sie die aktuelle Bewertung ignorieren und nur einen Pi mit Strom versorgen.


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Wie viele bereits erwähnt haben, verwenden Sie KEINE höhere Spannung. Es wird Ihr Gerät braten. Versuchen Sie es lieber mit einem Ladegerät / Netzteil, das bis zu 3 A Strom bei 5 V liefern kann. Möglicherweise fällt es Ihnen schwer, diese zu finden, und selbst wenn Sie feststellen, dass die meisten chinesischen Adapter fälschlicherweise beworben werden, werden sie daher nicht wirklich 3 Ampere liefern. Wenn Sie also kein schnelles Ladegerät (mit mindestens 5 V, 2,5 A oder einer ähnlichen Nennleistung) haben, ist es ratsam, das offizielle RPi-Netzteil zu kaufen.

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