reklama

Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné

O tom, že o Raspberry pi se píše, že je nutné zajistit kvalitní napájení se píše všude, ale v praxi je to celkem velký problém.

Stručně by mě zajímalo, zda ty samotný microUSB konektor na raspberry pi není jádro problému.  Nebo spíš (dohromady s tím konektorem) další cesty a prvky.

Naivně jsem si myslel, že když mám 2A zdroj, bude to OK. Jenže se ukázalo, že se po cestě ztrácí napětí, vybral jsem nejlepší microUSB kabel... Sice dává 5.05V, ale na GPIO naměřím např 4.82-4.91. a to už throttluje.

-polymerová pojistka si bere v nejhorším případě 40mV (1A), takže ani tak není problém. Podle mě v cestě je další série žroutů, kde ubává napětí

Další věc je chování raspberry. K čemu mi je, že i s 10A zdrojem napětí se poztrácí na 4.8V.  Nějak to navíc závisí na přetaktování, paradoxně  po nastavení agresivnějších hodnot  je neustále v základních taktech častěji.

Abych mohl s přetaktováním ho provozovat přes microUSB,, musím na regulovaném zdroji nastavit tak 5.38-5.45V. Přes GPIO stačí 5.1V Při napájení z GPIO není problém, tam prostě napětí je asi blíž.
« Poslední změna: 14. 01. 2020, 23:03:54 od Petr Krčmář »
vitalia.cz,root.cz,lupa.cz##+js(addEventListener-defuser.js, mousedown)
/promo/api$xmlhttprequest
##.design-advert
fuckadblock.js$script

reklama


k3dAR

  • *****
  • 1 235
  • porad nemam telo, ale uz mam hlavu... nobody
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #1 kdy: 15. 01. 2020, 03:27:00 »
1. oficialni adapter pro RPi <4 je 5.1V a 2.5A
2. pokud chces plne USB a/nebo pretaktovat a/nebo zatezovat, tak minimalne 3A a to uz microUSB neda, takze napajet pres GPIO

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #2 kdy: 15. 01. 2020, 08:07:39 »
Napájet pres GPIO s sebou nese riziko nulové přepěťové ochrany. Také jsem nedávno řešil napájení RPi3 s TV hat + RPi4 z jednoho zdroje. Uvažoval jsem o zapojení napětí na GPIO piny, ale nakonec mám obojí napájené přes USB (kabely co nejkratší, tj <0,5m). Zdroj dává 5V/12A a utáhne vše s přehledem i při zátěži (RPi3 nahrává TV program a RPi4 přehrává 4k video).

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #3 kdy: 15. 01. 2020, 08:50:44 »
Napájet pres GPIO s sebou nese riziko nulové přepěťové ochrany.

Tohle mě zaujalo. Mohl byste to prosím blíže vysvětlit? Na napájecím USB konektoru RPi je přepěťová ochrana?

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #4 kdy: 15. 01. 2020, 12:25:07 »
přeproudová - poly fuse

reklama


Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #5 kdy: 15. 01. 2020, 14:47:13 »
Neviem ci trolujes alebo wo co go ale oficialne RPI4 = 5.1V / 3.0A DC ty tam das 2 a places ze to nejde ako chces.
Inak vsetko ok?

Co chces vlastne dosiahnut? chces ho taktovat? Nech sa paci.
https://www.tomshardware.com/news/raspberry-pi-higher-overclock,40559.html
Je to malo? Nech sa paci.
https://www.tomshardware.com/reviews/raspberry-pi-4-b-overclocking,6188.html

Inak ak by si pouzil google bolo by super a neotravoval by si tu s debilinami len preto ze nevies googlit.

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #6 kdy: 15. 01. 2020, 16:03:54 »
Napájet pres GPIO s sebou nese riziko nulové přepěťové ochrany.

Tohle mě zaujalo. Mohl byste to prosím blíže vysvětlit? Na napájecím USB konektoru RPi je přepěťová ochrana?

viz - https://magpi.raspberrypi.org/articles/power-supply
"Please be aware that there is no regulation or fuse protection on the GPIO to protect from over-voltage or current spikes."

Pro všechny teoretiky:  Raspberry pi 3 v idle má spotřebu 300mA (možná 240mA něčí jiné),  při zátěži (  :-\ scrollování webstránky:) ) 600-800 mA- Víc než 0.80A jsem tam neviděl. S Dynamickým přetaktováním (bez force_turbo, hodnoty bez zátěžu zůstavají stejné), napájené přes GPIO , připojená pouze klávesnice a myš USB.
 Nastaveno  a naměřeno 4.94V na výstupu měniče.

* Takže proudově zcela stačí i 1A zdroj pro případy bez periferií - jen v záležitostech throttlování a běhu na plný výkon. Tedy by aspoň měl.

Jenže při připojení přes USB  aby se neukazovala ikona blesku a nebylo násilně podtaktované na základních taktech nestačí na usb výstupu ani 5.2V !!! Jistě, že cesta přes GPIO nemá tolik úbytku napětí, protože v cestě se neztrácí napětí nikde na rozdíl při USB: na konektoru na zdroji, kabelu, konektoru, na pojistce, a možná i diodě.
Takže na USB z nějakého důvodu to throttluje při poklesu napětí a není  reálně to šance obejít, jelikož vnitřní obvody na desce (pojistka, konektor, možné diody) se jen tak nenahradí za lepší. Nepomůže tomu na 5.2V nabíječka



Jistě spočítáte, že 4.94/ 5.2 není nijak dramatický poměr (5% změna) . Problém opravdu není v proudu.


* (nepočítám případy, kdy na USB portech jsou  připojeny čtyři HDD odebírající 2000mA)
« Poslední změna: 15. 01. 2020, 17:26:40 od Pivotal »
vitalia.cz,root.cz,lupa.cz##+js(addEventListener-defuser.js, mousedown)
/promo/api$xmlhttprequest
##.design-advert
fuckadblock.js$script

k3dAR

  • *****
  • 1 235
  • porad nemam telo, ale uz mam hlavu... nobody
    • Zobrazit profil
    • E-mail

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #9 kdy: 15. 01. 2020, 18:42:04 »
Jenže ono ani 5.2V  nestačí!  (pro můje overclockovaný setup; mohu vyzkoušet pro nepřetaktované, ale myslím, že i tak to bude bída)
vitalia.cz,root.cz,lupa.cz##+js(addEventListener-defuser.js, mousedown)
/promo/api$xmlhttprequest
##.design-advert
fuckadblock.js$script

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #10 kdy: 15. 01. 2020, 18:48:13 »
Pivotal : a co presne na tom GPIO throttluje?
RPI 3 : The Raspberry Pi 3 is powered by a +5.1V micro USB supply. Exactly how much current (mA) the Raspberry Pi requires is dependent on what you connect to it. We have found that purchasing a 2.5A power supply from a reputable retailer will provide you with ample power to run your Raspberry Pi. You can purchase the official Raspberry Pi Power Supply from our website, and you can learn more about the differing power requirements of the various models of the Raspberry Pi on our FAQ page.

Ty pises ze davas 2A. Myslim ze je uplne jasne s toho popisu ze NAPAJANIE je ZAVYSLE na tom CO NA TO PRIPOJIS. A prepac ale VOLT a AMPER su 2 rozdielne veci. Ak si zavesil na to este USB klavesnicu a mys nebodaj ide cez to este HDD tak co sa cudujes?

Inak znova pouzivaj google je to skvela vec viz ...
https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=220061

s toho co som narychlo prebehol je jeden command ktory ty povie co sa deje a kde...
vcgencmd get_throttled


A ak si si spravil custom super riesenie a teraz places preco to nejde podla povodnej specifikacie tak mam pre teba dobru radu - PORAD SI SAM pretoze o tom ze je to custom a neviem co si nepisal od zaciatku.....

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #11 kdy: 15. 01. 2020, 20:58:54 »
custom super
custom resenie čecho? Naopak právě že z obyč microusb nabíječek není šance rozběhnout ho přetaktovaný. S custom řešením regulovaného zdroje to jde (GPIO >4.9V), microUSB (5.4V)

Jistěže napětí a proud jsou 2 odlišné věci, o tom je celé vlákno.  Právě proto se i po přetakování vejdu do 0.8A Zařízení si vezme tolik proudu kolik potřebuje, takže je jedno, zda tam připojím 1A, 2A nebo 10A zdroj.


Throttlování se projevuje takto
Kód: [Vybrat]
...Throttle
=1.2000V C=600   G=250   I=250  H=250   V=250   EMMC=200
=1.2000V C=600   G=250   I=250  H=445   V=445   EMMC
=1.2000V C=600   G=250   I=250  H=250   V=250   EMMC=200
...OK
=1.2875V C   G=460   I=445  H=445   V=445   EMMC
=1.2875V C=1237   G=460   I=445  H=445   V=445   EMMC
=1.2875V C=1237   G=460   I=445  H=445   V=445   EMMC
=1.2875V C=1237   G=460   I=445  H=445   V=445   EMMC
# default bez overclocku by byl
=?????V C=1200   G=400   I=300  H=300   V=300   EMMC
Na gpio to throttluje uplne stejnym způsobem, jen až při ještě nižších napětí na výstupu (<4.9V)místo na USB (<5.2V)
vitalia.cz,root.cz,lupa.cz##+js(addEventListener-defuser.js, mousedown)
/promo/api$xmlhttprequest
##.design-advert
fuckadblock.js$script

RDa

  • *****
  • 791
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #12 kdy: 16. 01. 2020, 00:02:56 »
A chladic jako mas?

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #13 kdy: 16. 01. 2020, 00:04:17 »
Malinu jsem viděl zatím spíš z povzdálí, první se mi dostala do ruky RPi4 - a musím říct, že ten její USB-C už docela jde, nicméně na desce vidím jenom holé minimum filtrační kapacity (prakticky jenom trochu keramiky). Slušel by tomu aspoň jeden polymer okolo 470uF/6.3V někde u napájecího vstupu.

Jestli se starší maliny napájí přes MicroUSB, tak se nedivím, že na to všichni nadávají. Jediný titěrný kontakt a kdoví jaké drátečky v běžných USB kabelech. Hnus, velebnosti. Tam je pak skutečně dost jedno, jestli je zdroj na +5V schopen dát 2 nebo 5 A, když to ten konektor a drátky k němu stejně nepředají a jsou na nich hrozné úbytky. Kontakty v samičích konektorech na přímý header jsou skutečně tužší, takže se přimlouvám za napájení skrz GPIO.

Jak říkám, ten USB-C na nové RPI4 už docela jde, má tuším čtyři kontakty pro +5V a čtyři pro zem, takže je výrazně lepší než MicroUSB. Je i mechanicky bytelnější. Koupil jsem si v CZC nejlevnější USB-C kabel, ustřihl z něj koncovky (nechal jsem na nich asi 10 cm kabelu) a naletoval na výstupní kabel ze spínaného měniče (klasická černá bradavice do zdi). Škoda to redukovat nějakým konektorem, který tam akorát vloží do série další přechodový odpor. Z druhého konektoru jsem si udělal adaptér na IDE HDD "molex" :-) Přesto si nemůžu pomoct. Ve světle svých zkušeností s průmyslovými x86 motherboardíky prohlašuji, že by Malině slušela pro napájení šroubovací svorkovnička (možná radši nikoli odpojovací).

Padla zmínka o ochraně proti přepětí, která nakonec byla opravena, že se mělo jednat o nadproudovou pojistku... jak správně pravili předřečníci, je možné, že i ta pojistka zanáší do napájecí cesty nějaký úbytek. Nechci na pojistky šmahem nadávat, ono to jistě zvyšuje blbovzdornost, tím bych pojistky asi nechal být, není k nim moc co dodat. Elektronickou ochranu proti nadproudu jsem v počítačích apod. dlouho neviděl. Pokud by někoho zajímalo schéma, mohu eventuelně něco spíchnout.

Chtěl bych ale zmínit, že jsem nedávno v jednom bastlu použil ochranu proti přepólování vstupu, a v jiném ochranu proti přepětí - oboje zkonstruováno lehce neobvyklým stylem (přesto ani na jeden z obvodů nemám patent, u obojího existuje "prior art"). Viz přiložené náčrtky (a kicadové "zdrojáky" těch schémat). Hlavní finta je: jako odpojovací součástku použít moderní výkonový MOSFET. Tyhle součástky mají v sepnutém stavu mizivý přechodový odpor (najdou se modely pod 20 miliOhm) a najdou se modely na malá napětí a velké proudy, kterým pro plné otevření stačí na hradle cca 4 Volty. Takový přepěťový odpojovač jsem použil na výstupu jednoho step-down měniče s 5V výstupem, kterému úplně nevěřím, že neskončí prošlehem jako celovodič (a nepustí na výstup těch asi 12 Voltů co má na vstupu). Dal by se tam přidat i "elektronický jistič" (nadproudová ochrana) = měřit proud odporem v sérii se "silovými 5V" a úbytek vyhodnocovat analogovým komparátorem, nejlíp s OC výstupem...

Re:Raspberry Pi: vystříhání se podpětí je celkem náročné
« Odpověď #14 kdy: 16. 01. 2020, 00:44:57 »
RPi 4 už pojistku nemá, to bylo naposled na 3B+. Je na tom úbytek, ztrátový výkon, a reálně jediný užitek je ochrana před přepólováním (při opačném zapojení dioda vede, což během zlomku sekundy aktivuje pojistku), které na USB prakticky nehrozí... a na GPIO, kde to hrozí, pojistka není :-)

Na RPi4 je tahle ochrana zajištěná diodou, která zkratový proud snese.

Před přetížením soustavy zapojením něčeho do USB portů to chrání přímo USB hub (RPi4 má VL805, starší mají LAN9514, obojí s monitorem proudu a odpínacím FETem).

 

reklama