5 różnych sposobów zasilania Raspberry Pi

Niezależnie od tego, czy używasz Raspberry Pi w domu, czy w odległym miejscu, na przykład jako stację pogodową lub kamerę dzikiej przyrody, do działania będzie potrzebować niezawodnego zasilania elektrycznego.

Jeśli masz model Raspberry Pi i nie masz pewności, jak zasilić go w swoim projekcie, czytaj dalej aby dowiedzieć się o różnych sposobach dostarczania energii elektrycznej do tych komputerów wielkości karty kredytowej.

Opcje zasilania Raspberry Pi

Wszystkie komputery Raspberry Pi od samego początku wymagają zasilania 5 V, ale zalecane natężenie różni się w zależności od modelu. Starsze (a także mniejsze modele Zero) wymagają 2,5 A lub mniej, podczas gdy nowsze pełnowymiarowe modele, takie jak Raspberry Pi 4 i Pi 400 potrzebują aż 3 A, zwłaszcza jeśli podłączasz dodatkowe urządzenia peryferyjne lub wykonujesz ciężkie zadania.

Poniższa tabela przedstawia wymagania dotyczące zasilania dla każdego modelu Raspberry Pi.

Używanie zasilacza, który nie dostarcza wystarczającej ilości prądu lub nie spełnia wymagań, w przeciwnym razie spowoduje wyświetlenie ostrzeżenia o niskim napięciu u góry ekranu. Starsze modele mogą zamiast tego wyświetlać tęczowe kwadraty lub migającą ikonę błyskawicy.

Zbyt niskie napięcie może prowadzić do problemów, takich jak uszkodzenie karty SD, ograniczanie pracy procesora, problemy z podłączonymi urządzeniami peryferyjnymi i przypadkowe awarie. Ogólnie rzecz biorąc, zbyt niskie napięcie nie spowoduje trwałego uszkodzenia Raspberry Pi.

1. Zasilacz

Najczęstszym sposobem zasilania Raspberry Pi jest użycie kompatybilnego zasilacza sieciowego USB. Typ złącza USB różni się w zależności od modelu. Ostatni Modele Raspberry Pi zaobserwowaliśmy przejście ze złącza micro-USB na złącze USB typu C.

Jeśli masz już zasilacz sieciowy USB, który spełnia zalecane wymagania, możesz go użyć do zasilania Raspberry Pi bez żadnych problemów. W przeciwnym razie lepiej będzie kupić oficjalny zasilacz USB od zatwierdzonego sprzedawcy, aby zaoszczędzić czas i uniknąć problemów.

Oficjalny zasilacz Raspberry Pi zapewnia wyższe niż normalne napięcie USB na poziomie 5,1 V, aby zapobiec problemom spowodowanym spadkami napięcia w kablach.

2. Bank mocy

Jeśli nie możesz lub wolisz nie zasilać Raspberry Pi z sieci, kompatybilny power bank będzie kolejną najlepszą opcją. Szczególnie przyda się powerbank projekty przenośne lub zawsze aktywne.

Zasilacz nie musi dostarczać dokładnie 3A. Udowodniono, że natężenie tak niskie jak 2,4 A jest wystarczające dla Raspberry Pi 4B w wielu sytuacjach. Ale jeśli podłączasz klawiatury, myszy i dyski SSD, potrzebujesz zasilacza 3A. Musisz wziąć pod uwagę spadki napięcia, zwłaszcza jeśli używasz zwykłych kabli. Raspberry Pi zwykle wyzwala ostrzeżenie o niskim napięciu przy około 4,7 V.

Według pomiarów mocy z Raspi.tv, Raspberry Pi 4B zużywa około 640 mA podczas oglądania wideo 1080p. Daje to około 3,2 W mocy elektrycznej po pomnożeniu przez napięcie wejściowe 5 V.

Typowy power bank litowo-jonowy ma nominalne napięcie ogniwa 3,7 V. W przypadku banku mocy 20 Ah daje to pojemność 74 Wh. Aby obliczyć godziny, które ten bank energii wytrzyma na koniec dzielimy tę pojemność (74 Wh) przez zapotrzebowanie mocy Raspberry Pi (3,2 W, podczas oglądania 1080p wideo).

Dlatego powerbank o pojemności 20 000 mAh powinien zasilać Raspberry Pi 4 przez około 23 godziny podczas oglądania filmów i ogólnie przy niskim intensywnym obciążeniu. Będzie to mniej lub więcej, w zależności od obciążenia procesora i podłączonych urządzeń.

3. Zasilacz bezprzerwowy (UPS)

Jakiś nieprzerwana dostawa energii (UPS) to urządzenie zapewniające awaryjne zasilanie awaryjne dla komputerów i innych urządzeń.

W przeciwieństwie do przenośnego powerbanku, zasilacz UPS włącza się automatycznie w przypadku awarii zasilania sieciowego i zazwyczaj ma mniejszą pojemność baterii. Zwykle jest też droższy niż power bank, ale może być pomocny w przypadku przerwy w dostawie prądu, szczególnie w przypadku projektów, które muszą być zawsze włączone.

Aby używać UPS z Raspberry Pi, musisz kupić UPS HAT (Hardware Attached on Top), taki jak model PiJuice lub Waveshare. Będziesz musiał ustawić HAT, aby włączał się podczas awarii. Zasilanie z UPS może trwać od dwóch do pięciu godzin, w zależności od pojemności.

4. Wyjście wejściowe ogólnego przeznaczenia (GPIO)

The Nagłówek wejścia i wyjścia ogólnego przeznaczenia (GPIO). na Raspberry Pi znajduje się rząd pinów, w sumie 26 lub 40, które mogą być używane do łączenia Raspberry Pi z innymi komponentami elektronicznymi. Może być również używany do zasilania Pi.

Należy jednak pamiętać, że zasilanie Raspberry Pi przez piny zasilania 5 V na GPIO może być trudne, ponieważ może prowadzić do poważnych problemów, jeśli zostanie wykonane nieprawidłowo. Może to spowodować trwałe uszkodzenie twojego Raspberry Pi. Ten sposób zasilania Raspberry Pi może być odpowiedni dla bardziej doświadczonych użytkowników.

Będziesz musiał podłączyć fizyczny pin 2 lub 4 do zasilania 5 V, a pin 6 do masy (GND). Musisz także upewnić się, że twój zasilacz jest regulowany i ma zabezpieczenie nadprądowe przed podłączeniem go do Raspberry Pi.

5. Zasilanie przez Ethernet (PoE)

Power over Ethernet, czyli PoE, to coraz popularniejsza metoda zasilania urządzeń. Wykorzystuje zapasową parę w kablu Ethernet do przesyłania zarówno danych, jak i prądu elektrycznego. Można to wykorzystać jako wygodny sposób zasilania Raspberry Pis lub innych urządzeń wymagających własnego, dedykowanego źródła zasilania. Obecnie Raspberry Pi 3B+ i 4B to jedyne modele, które oficjalnie obsługują Power over Ethernet (chociaż inne mogą działać przy użyciu adaptera PoE innej firmy).

Aby zasilić Raspberry Pi przez Ethernet, potrzebujesz nakładki PoE. Możesz użyć oryginalnej nakładki Raspberry Pi PoE HAT (wycofanej, ale nadal dostępnej w sprzedaży na Amazon) lub nakładki Raspberry Pi PoE+ HAT. PoE+ HAT może dostarczyć więcej mocy i jest w tej samej cenie co starsza wersja. Oryginalny PoE HAT zużywa jednak mniej energii na biegu jałowym i mieści się w oficjalnej obudowie, jeśli są to dla Ciebie ważne względy.

Wniosek

Istnieje wiele sposobów zasilania Raspberry Pi. Najpopularniejszym sposobem jest użycie zasilacza sieciowego USB, ale są też inne opcje, takie jak PoE i przenośne powerbanki. Każda metoda ma swoje zalety i wady, więc to Ty wybierasz najlepszą metodę odpowiednią do Twojej sytuacji i wymagań projektu.