Qual é a voltagem mais alta da fonte de alimentação que um Raspberry Pi 3 B pode suportar sem ser danificada?

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Estou usando coisas do Android no Raspberry Pi 3 B com uma tela sensível ao toque de 7 polegadas. Atualmente, sempre vejo um sinal de raio amarelo na tela, o que significa que o Raspberry Pi não está recebendo uma tensão suficientemente alta da minha fonte de alimentação de 5,3 V 2 A.

De acordo com este e este e muitos outros links, todos sugerem que eu deva aumentar a tensão fornecida ao Raspberry Pi até que o parafuso amarelo desapareça.

Personalizarei outra fonte de alimentação manualmente usando divisores de tensão. Portanto, para garantir que não danifique meu Raspberry Pi, qual é a tensão máxima que posso fornecer a ela sem danificá-la?

— Mena
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Como você sabe que é 5,3 V? É um valor medido ou está impresso na fonte de alimentação?

— Peter Mortensen

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Dica: compre um medidor de energia USB. Eles são muito baratos e úteis em muitas situações.

— Joe Lee-Moyet

" Estarei personalizando outra fonte de alimentação manualmente usando divisores de tensão " Isso quase certamente resultará em um Pi muito danificado. Os divisores de tensão (divisores de resistores) dependem da quantidade de corrente que os atravessa. Além de precisar de resistores muito grandes, se a corrente consumida pelo Pi mudar, a tensão mudará e você poderá ter alguns picos muito grandes. Os divisores são bons para medir tensão com uma corrente conhecida , mas se essa corrente não for constante, a tensão mudará bastante.

— Ron Beyer

@RonBeyer Vamos ser positivo e assumir (s) que ele estava se referindo a divisores de tensão na malha de realimentação da fonte de alimentação :-)

— Roland

@PeterMortensen Exactly. Essa é a questão. Meu adaptador de energia Pi oficial é rotulado como 5,1 V, mas com dois multímetros de hobby na faixa de 100 euro, medi 5,25 V e 5,35 V. A precisão é de 1% mais 5 dígitos, portanto +/- 0,1 V. Portanto, sem um voltímetro a faixa de 300 a 500 euros com precisão de 0,01% e calibrada recentemente, que pressupõe que você é um técnico eletrônico um pouco mais profissional, não se preocupe com os limites de tensão exatos do Raspberry Pi :-)

— Roland,

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Não, você não deve aumentar ainda mais a voltagem ... e pelo menos essa resposta vinculada na pergunta não sugere isso.

Das limitações de energia do Raspberry Pi :

As fontes de energia DEVEM fornecer 5 ± 0,25V ...

e:

O Pi mais recente (3/2 / B +) possui um chip de monitor de tensão (APX803), que é acionado em 4,63 ± 0,07V. O Pi3B + usa um chip MxL7704 para gerenciar a energia, que possui o mesmo ponto de disparo nominal. [..] A GUI tinha um indicador do arco-íris (substituído por um raio) que aparece no canto superior direito se a tensão é inadequada.

O ponto é que, se houver uma fonte de alimentação de 5,3V conectada e o raio ainda aparecer, dois problemas são prováveis:

a classificação atual da fonte de alimentação é insuficiente em relação à corrente exigida pelo Pi e acessórios como o monitor. Isso geralmente significa que a tensão de saída da fonte diminuirá.
cabos ruins com alta resistência, ou seja, baixa seção transversal e / ou comprimento, causando queda de tensão.

Substitua a fonte de corrente e / ou o cabo, mas não aumente a tensão além de 5,25V.

... e como a resposta da Milliways cobriu: não tente usar um divisor de tensão para ajustar a tensão de saída de uma fonte de alimentação.

— Ghanima
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Uma maneira de alto risco de reduzir a resistência do cabo (uma vez que a especificação USB exige apenas 0,5 A) é alimentar diretamente 5V nos cabeçalhos de energia do GPIO. No entanto, esteja avisado, isso ignora o fusível que protege o pi.

— Aron

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Um cabo ruim com alta resistência é definitivamente uma possibilidade. Certa vez, encontrei um cabo USB com uma resistência cerca de quatro vezes maior que o normal (para todos os quatro fios), acionando um circuito detector marrom para reiniciar um dispositivo que usava cerca de 150 mA. Como a corrente estava mais baixa na inicialização, ela pôde iniciar, mas foi redefinida após alguns segundos, resultando em um ciclo. Eu suspeito que eles usaram ferro em vez de cobre para os fios (o cabo era muito mais rígido que o normal e a resistividade elétrica do ferro (puro) é 5,7 vezes maior que o cobre).

— Peter Mortensen

Posso confirmar isso, meu rPI 3B exibia a notificação de subtensão, mesmo com uma fonte de alimentação USB personalizada (não tenho certeza se era OEM, mas foi explicitamente comercializado para framboesa por um varejista local decente), a menos que eu usasse um cabo USB específico. Não sei por que, mas tive que tentar vários cabos diferentes até encontrar um que funcionasse.

— Antipattern

@Aron O uso de outro cabo MicroUSB e fonte de alimentação também funcionaria e apresentaria muito menos riscos. Se sua fonte de alimentação fornecer apenas 0,5 A, ela não funcionará, independentemente de estar conectada através dos cabeçalhos MicroUSB ou GPIO. Se o Pi está conectado através do GPIO ou do MicroUSB, não tem nada a ver com resistência ou amperagem do cabo, o que importa é se você tem um cabo / fonte de alimentação com defeito ou não.

— Hitechcomputergeek

@Hitechcomputergeek A especificação USB não permite corrente superior a 500mA. A porta micro USB nunca foi projetada para "altas cargas". Cabos que podem transportar a corrente necessária estão fora de especificação e, portanto, bastante difíceis de encontrar. Se ele for suficientemente prático com um potenciômetro, poderá soldar diretamente um SMPS (usando 22 AWG Wire) no cabeçalho GPIO, que foi o que fiz no meu servidor NTP. Além disso, a porta micro USB possui uma resistência de contato terrível, portanto muitos SBC usam conectores tipo barril e o USB-PD usando USB-C.

— Aron

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O MÁXIMO é de 5,25V, embora NÃO deva ser o alvo. Você não deve aplicar mais do que 5.1V

Isso não quer dizer que o Pi seja danificado pela tensão mais alta, porque nada usa 5V - o regulador de bordo fornece as tensões usadas pelo Pi. Há um momento em que o diodo de proteção transiente será acionado - causando a queima do fusível poli.

Ninguém pode dizer o que acontecerá com os periféricos conectados pelo Pi.

Quem sugere usar uma tensão mais alta é irresponsável! Isso é apenas um substituto para uma fonte de alimentação e um cabo adequados.

Você NÃO PODE ligar um Pi (ou qualquer outro dispositivo) com um divisor de tensão! Isso equivale a usar um cabo de alta resistência muito ruim e suprimento mal regulado.

— Milliways
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Um cabo de alta resistência é provavelmente o que ele já possui.

— Jasen

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Eu personalizarei outra fonte de alimentação manualmente usando divisores de tensão

Você não pode fazer isso. E isso sugere que você é um novato em eletrônica.

Os divisores de tensão são adequados para condicionar o sinal ou criar um ponto de referência relativo para algo, por exemplo, um conversor A / D. Eles não são uma maneira de regular uma fonte de alimentação.

Qualquer computador moderno varia seu consumo de energia com base no que está fazendo. Isso também é verdade para o RPi. Se não estiver fazendo nada, utiliza menos energia do que se estiver ocupado calculando e gravando na memória flash.

Os divisores de tensão não respondem bem às mudanças na carga.

— vidarlo
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você pode fazer isso ajustando o divisor de tensão interno que alimenta o nó de feedback da fonte de alimentação. embora não seja a solução certa aqui.

— Jasen

Embora você esteja certo de que um divisor de tensão é um meio muito ruim para regular uma fonte de alimentação, é tecnicamente possível usar uma. Você só precisa garantir que sua impedância seja muito menor que a carga - ou seja, você precisa usar resistores muito pequenos (mas com capacidade de energia), que drenarão muito mais corrente do que a carga que você realmente deseja alimentar; dessa forma, as flutuações de carga não farão muita diferença. Isso com certeza é um grande desperdício e quase certamente agrava o problema do OP. Para cargas muito pequenas e previsíveis, um divisor de tensão pode ficar bem.

— leftaroundabout

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... O que é uma boa idéia é colocar um regulador de tensão adequado ao lado do Pi e fornecer uma quantidade significativamente maior que 5V. Certamente existem escudos disponíveis que implementam isso.

— precisa saber é o seguinte

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Ninguém pode responder a essa pergunta, pois ela se resumirá às peculiaridades dos componentes em cada Pi.

Como você sabe 5V +/- 5% (4,75 a 5,25 V) é a especificação USB.

No seu caso, suspeito que sua fonte de alimentação alega mais do que fornece. Tente um cabo melhor ou um suprimento verdadeiro conhecido.

Dito isto, eu tenho uma potência maior em 5.8V sem causar nenhum dano conhecido. No entanto, eu não tinha nada conectado às portas USB ou HDMI.

— joan
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Enquanto os outros Anwsers estão corretos, como em 'você não deve fornecer tensão mais alta que 5,25V', a solução para o seu problema inicial (sinal amarelo do raio) é usar uma fonte de alimentação que forneça uma corrente mais alta. a fonte de alimentação oficial raspberry pi está rotulada em 2.5A

E, na minha experiência (executando uma rede de pesquisa RasPi> 100), uma fonte de alimentação 2A nunca é suficiente, mesmo sem hardware adicional conectado.

— EBZ-Krisemendt
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Vamos dar uma olhada no esquema Pi 3B . Suponho que você use a entrada micro USB.

Máximo Tensão de entrada reversa : 5V

Qualquer coisa além de -5V provavelmente resultaria em falha catastrófica do BCM857BS (violação máxima absoluta da classificação V_EB nos pinos 2 e 1, mas existem resistores).

Tensão de entrada máxima absoluta sem periféricos: 6V (mas não apostaria)

Olhando para os esquemas dos módulos de computação aqui , não parece haver uma conexão direta entre a fonte de alimentação e o próprio núcleo do BCM. Todas as tensões são reguladas no chip ou em reguladores externos 3V3 / 1V8. A folha de dados do módulo de computação aqui (Tabela 4) especifica o classificação máxima em 6V para o BCM VBAT (o único trilho de energia diretamente conectado ao chip BCM que parece).

Além disso, muitos dos componentes listados no esquema 3B têm sua classificação máxima absoluta em 6V (típica para peças de 5V). Muitos deles ( RT9741 , RT8088A , PAM2306 , APX803 ) recomendam não exceder 5.5V .

O HDMI Vout compatível (pino 18) define o máximo para 5,3V . O pino 18 está diretamente * conectado ao trilho de 5V.

Os conectores da câmera e da tela são de 3,3V, portanto não se preocupe.

Eu acho que é seguro dizer que você deve manter os tops de 5V, 5,25V, de acordo com as especificações USB, como visto no Pi .

Legal, o material técnico está fora do caminho. No seu caso, com certeza, você pode ter uma fonte de alimentação de 5,3V, mas

Essa é a tensão no conector? Às vezes, o cabo não é fatorado. Esses 5,3V estão apenas no bloco de potência. O cabo cai alguma voltagem.
O cabo está conectado corretamente? Pode estar solto ou não estar fazendo um bom contato elétrico. Muito provavelmente esp. com carregadores de telefone e cabos baratos / sem marca.
Essas classificações são boas? Ainda é 5,3V quando você está desenhando 2A?

Existem pontos de teste no próprio Pi, no lado inferior. Tente verificar a tensão entre PP1 e PP3 enquanto o Pi estiver totalmente carregado.

Acho que essas sugestões "aumentam a tensão da fonte de alimentação" tentam compensar qualquer queda de tensão no próprio cabo e / ou em conexões frouxas. É bastante perigoso na minha opinião. E se você estiver em 9,5V e seu cabo solto se conectar de repente corretamente?

— PNDA
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O problema de construir uma fonte de alimentação adequada para o Raspberry já foi discutido em muitos lugares, e a resposta canônica é comprar o adaptador de energia Raspberry oficial.

Acabei de comprar um, o preço não era muito alto, algo como 14 euros, e isso inclui uma contribuição para alguns projetos de caridade. Ele é avaliado em 5,1 V e 2 A e possui fios de cobre bastante grossos (rotulados 18 AWG (0,8 mm2), L = 1,45 m) ao plugue usb. Ele alimenta o Raspberry, incluindo o monitor touchscreen, sem mostrar nenhum daqueles ícones desagradáveis de parafusos de iluminação.

Quanto à tensão máxima permitida: ainda não meço a tensão de saída exata deste adaptador, mas ele parece estar dentro da especificação USB de 5 V +/- 5%, ou seja, 4,75 - 5,25 V DC. É com 5,1 V ligeiramente superior à classificação de 5,0 V de carregadores USB regulares.

Portanto, não há necessidade de tentar tensões mais altas do que a especificação oficial de tensão usb de no máximo 5,25 V.

De fato, seus raios não são mostrados porque a tensão nominal é muito baixa, mas indica que a tensão mínima está abaixo de algum limite. A tensão pode estar diminuindo em momentos de correntes mais altas, e essas quedas de tensão não são tão fáceis de medir. Você precisa de pelo menos um osciloscópio. Essas quedas de tensão também podem ser muito curtas, milissegundos a microssegundos.

A classificação atual da fonte de alimentação também não é muito importante, pois a carga real, mesmo com o monitor, está bem abaixo de 1 A. Pode-se esperar que uma classificação atual mais alta ajude a evitar que a tensão caia demais, mas tentei várias carregadores USB classificados como 2A, 2.5A e 3A, que ainda causam a exibição de raios. Os carregadores USB são projetados para serem baratos, não para alimentar um pi framboesa.

Como o adaptador oficial de energia para framboesa é classificado como 2 ou 2,5 A, você pode tentar alimentar mais de um raspberry pi de um adaptador. Seria interessante ver se os raios reaparecem. Nesse caso, você deve ignorar a classificação atual e usá-la para alimentar apenas um pi.

— Roland
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Como muitos já mencionaram, NÃO use tensão mais alta. Vai fritar o seu dispositivo. Em vez disso, tente um carregador / fonte de alimentação que possa alimentar até 3 ampères de corrente a 5V. Você pode ter dificuldade em encontrá-las e, mesmo que encontre, verá que a maioria dos adaptadores chineses é anunciada incorretamente, portanto, na verdade, não fornece 3 amperes. Portanto, a menos que você tenha um carregador rápido (com pelo menos 5V 2,5A ou potência semelhante) disponível, seria aconselhável comprar a fonte de alimentação RPi oficial.

— Ronodip Basak
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