5 различных способов питания Raspberry Pi

Независимо от того, используете ли вы свой Raspberry Pi дома или в удаленном месте, например, для метеостанции или камеры дикой природы, для работы ему потребуется надежное электроснабжение.

Если у вас есть модель Raspberry Pi, и вы не совсем уверены, как включить ее для своего проекта, читайте дальше. чтобы узнать о различных способах подачи электроэнергии на эти компьютеры размером с кредитную карту.

Варианты питания Raspberry Pi

Все компьютеры Raspberry Pi с момента их создания требуют питания 5 В, но рекомендуемая сила тока зависит от модели. Старые (а также меньшие по размеру) модели требуют 2,5 А или меньше, в то время как более новые полноразмерные модели, такие как Raspberry Pi 4 и Pi 400 требуют до 3 А, особенно если вы подключаете дополнительные периферийные устройства или выполняете тяжелые задачи.

В таблице ниже показаны требования к питанию для каждой модели Raspberry Pi.

Использование источника питания, который не обеспечивает достаточный ток или не соответствует другим требованиям, приведет к отображению предупреждения о низком напряжении в верхней части экрана. Вместо этого на более старых моделях могут отображаться квадраты радужного цвета или мигающий значок молнии.

Пониженное напряжение может привести к таким проблемам, как повреждение SD-карты, дросселирование процессора, проблемы с подключенными периферийными устройствами и случайные сбои. Как правило, пониженное напряжение не приведет к необратимому повреждению Raspberry Pi.

1. Источник питания

Самый распространенный способ питания Raspberry Pi — использование совместимого сетевого блока питания USB. Тип разъема USB отличается от модели к модели. Недавний Модели малины Pi наблюдается переход от micro-USB к разъему USB Type-C.

Если у вас уже есть сетевой блок питания USB, соответствующий рекомендуемым требованиям, вы можете без проблем использовать его для питания Raspberry Pi. В противном случае вам может быть лучше приобрести официальный блок питания USB у официального продавца, просто чтобы сэкономить время и избежать каких-либо заминок.

Официальный источник питания Raspberry Pi обеспечивает более высокое, чем обычно, напряжение USB на уровне 5,1 В, чтобы предотвратить проблемы, вызванные падением напряжения в кабелях.

2. Внешний аккумулятор

Если вы не можете или предпочитаете не питать Raspberry Pi от сети, следующим лучшим вариантом будет совместимый блок питания. Повербанк особенно пригодится портативные или постоянно активные проекты.

Задняя часть питания не должна подавать ровно 3А. Было доказано, что силы тока всего 2,4 А вполне достаточно для Raspberry Pi 4B во многих ситуациях. Но если вы подключаете клавиатуры, мыши и твердотельные накопители, вам нужен блок питания на 3 А. Вам необходимо учитывать падение напряжения, особенно если вы используете обычные кабели. Raspberry Pi обычно выдает предупреждение о низком напряжении около 4,7 В.

По замерам мощности от Распи.тв, Raspberry Pi 4B потребляет около 640 мА при просмотре видео 1080p. Это дает около 3,2 Вт электрической мощности при умножении на входное напряжение 5 В.

Типичный литий-ионный блок питания имеет номинальное напряжение ячейки 3,7 В. Для повербанка на 20 Ач это составляет 74 Втч. Чтобы рассчитать часы, которые этот блок питания будет наконец, мы делим эту емкость (74 Вт⋅ч) на энергопотребление Raspberry Pi (3,2 Вт при просмотре видео в формате 1080p). видео).

Таким образом, блок питания на 20 000 мАч должен питать Raspberry Pi 4 около 23 часов при просмотре видео и в целом при низкой интенсивной нагрузке. Это будет либо меньше, либо больше, в зависимости от загрузки процессора и подключенных устройств.

3. Источник бесперебойного питания (ИБП)

Ан бесперебойный источник питания (ИБП) — это устройство, обеспечивающее аварийное резервное питание для компьютеров и других устройств.

В отличие от портативного блока питания, ИБП автоматически включается в случае сбоя питания в сети и обычно имеет меньшую емкость аккумулятора. Это также обычно дороже, чем внешний аккумулятор, но может быть полезно в случае отключения электроэнергии, особенно для проектов, которые должны быть постоянно включены.

Чтобы использовать ИБП с Raspberry Pi, вам необходимо приобрести UPS HAT (аппаратное обеспечение, прикрепленное сверху), например модель PiJuice или Waveshare. Вам нужно будет настроить HAT так, чтобы он срабатывал во время сбоя. Питание от ИБП может длиться от двух до пяти часов, в зависимости от мощности.

4. Вход-выход общего назначения (GPIO)

Заголовок ввода-вывода общего назначения (GPIO) на Raspberry Pi — это ряд контактов, всего 26 или 40, которые можно использовать для взаимодействия между Raspberry Pi и другими электронными компонентами. Его также можно использовать для питания Pi.

Однако следует отметить, что подача питания на Raspberry Pi через контакты питания 5 В на GPIO может быть сложной задачей, поскольку при неправильном выполнении это может привести к серьезным проблемам. Это может нанести непоправимый вред вашему Raspberry Pi. Этот метод питания Raspberry Pi может подойти для более опытных пользователей.

Вам нужно будет подключить физический контакт 2 или 4 к источнику питания 5 В, а контакт 6 к земле (GND). Вам также необходимо убедиться, что ваш источник питания регулируется и имеет защиту от перегрузки по току, прежде чем подключать его к Raspberry Pi.

5. Питание через Ethernet (PoE)

Power over Ethernet, или PoE, становится все более популярным методом подачи питания на устройства. Он использует запасную пару в кабеле Ethernet для передачи данных и электрического тока. Это можно использовать как удобный способ подачи питания на Raspberry Pi или другие устройства, которым требуется собственный выделенный источник питания. В настоящее время Raspberry Pi 3B+ и 4B являются единственными моделями, которые официально поддерживают Power over Ethernet (хотя другие могут работать с использованием стороннего адаптера PoE).

Для питания Raspberry Pi через Ethernet вам понадобится PoE HAT. Вы можете использовать либо оригинальный Raspberry Pi PoE HAT (снят с производства, но все еще доступен для покупки на Amazon), либо Raspberry Pi PoE+ HAT. PoE+ HAT может обеспечить большую мощность по той же цене, что и старая версия. Однако оригинальный PoE HAT потребляет меньше энергии в режиме ожидания и помещается в официальный кейс, если это важно для вас.

Заключение

Есть много способов питания Raspberry Pi. Наиболее распространенный способ — использование сетевого блока питания USB, но есть и другие варианты, такие как PoE и портативные блоки питания. У каждого метода есть свои плюсы и минусы, поэтому вам решать, какой метод лучше всего подходит для вашей ситуации и требований вашего проекта.