5 различни начина за захранване на Raspberry Pi

Независимо дали използвате своя Raspberry Pi у дома или на отдалечено място, като например за метеорологична станция или камера за диви животни, той ще се нуждае от надеждно електрозахранване, за да работи.

Ако имате модел Raspberry Pi и не сте съвсем сигурни как да го захранвате за вашия проект, прочетете нататък за да разберете за различните начини, по които можете да захранвате тези компютри с размер на кредитна карта.

Опции за захранване на Raspberry Pi

Всички компютри Raspberry Pi от самото създаване изискват 5V захранване, но препоръчителният ампераж варира между моделите. По-старите (а също и по-малките Zero) модели изискват 2,5 A или по-малко, докато по-новите пълноразмерни модели като Raspberry Pi 4 и Pi 400 се нуждаят от 3 A, особено ако свързвате допълнителни периферни устройства или изпълнявате тежки задачи.

Таблицата по-долу показва изискванията за захранване за всеки модел Raspberry Pi.

Използването на захранване, което не доставя достатъчно ток или не отговаря на изискванията, в противен случай ще доведе до показване на предупреждение за ниско напрежение в горната част на екрана. По-старите модели може вместо това да показват квадрати с цвят на дъга или мигаща икона на светкавица.

Ниското напрежение може да доведе до проблеми като повреда на SD картата, дроселиране на процесора, проблеми със свързани периферни устройства и случайни сривове. Като цяло ниското напрежение няма да причини трайна повреда на Raspberry Pi.

1. Захранване

Най-често срещаният начин за захранване на Raspberry Pi е чрез използване на съвместимо USB захранване. Типът USB конектор се различава от модел до модел. Скорошни Модели Raspberry Pi са видели преминаване от micro-USB към USB Type-C конектор.

Ако вече имате USB мрежово захранване, което отговаря на препоръчителните изисквания, можете да го използвате за захранване на вашия Raspberry Pi без никакви проблеми. В противен случай може да е по-добре да вземете официалното USB захранване от одобрен търговец, само за да спестите време и да избегнете всякакви проблеми.

Официалното захранване на Raspberry Pi осигурява по-високо от нормалното USB напрежение от 5,1 волта, за да предотврати проблемите, причинени от падане на напрежението в кабелите.

2. Power Bank

Ако не можете или предпочитате да не захранвате своя Raspberry Pi от електрическата мрежа, следващата най-добра опция ще бъде съвместима захранваща банка. Банката за захранване ще бъде особено полезна за преносими или винаги включени проекти.

Захранването не трябва да доставя точно 3A. Доказано е, че нисък ампераж от 2,4 A е достатъчен за Raspberry Pi 4B в много ситуации. Но ако свързвате клавиатури, мишки и SSD, имате нужда от 3A захранване. Трябва да отчетете падането на напрежението, особено ако използвате обикновени кабели. Raspberry Pi обикновено задейства предупреждение за ниско напрежение при около 4,7 V.

Според измерванията на мощността от Raspi.tv, Raspberry Pi 4B използва около 640mA при гледане на 1080p видео. Това дава около 3,2 W електрическа мощност, когато се умножи по 5 V входно напрежение.

Типичната литиево-йонна захранваща банка има номинално напрежение на клетката от 3,7 V. За 20Ah захранваща банка това работи до капацитет от 74Wh. За изчисляване на часовете тази захранваща банка ще последно, разделяме този капацитет (74Wh) на потреблението на мощност на Raspberry Pi (3,2W, когато гледате 1080p видео).

Следователно, 20 000mAh захранваща банка трябва да захранва Raspberry Pi 4 за около 23 часа, когато гледате видеоклипове и при ниско интензивно натоварване като цяло. Това ще бъде по-малко или повече в зависимост от натоварването на процесора и свързаните устройства.

3. Непрекъсваемо захранване (UPS)

Ан непрекъсваемо захранване (UPS) е устройство, което осигурява аварийно резервно захранване за компютри и други устройства.

За разлика от преносимата захранваща банка, UPS се включва автоматично в случай на прекъсване на захранването и обикновено има по-малък капацитет на батерията. Освен това обикновено е по-скъпо от захранващата банка, но може да бъде полезно в случай на прекъсване на захранването, особено за проекти, които трябва да бъдат винаги включени.

За да използвате UPS с Raspberry Pi, ще трябва да закупите UPS HAT (Hardware Attached on Top), като например модела PiJuice или Waveshare. Ще трябва да настроите HAT да се включи по време на прекъсване. Захранването от UPS може да продължи от два до пет часа, в зависимост от капацитета.

4. Вход и изход с общо предназначение (GPIO)

The Входно-изходен хедър с общо предназначение (GPIO). на Raspberry Pi има редица щифтове, общо 26 или 40, които могат да се използват за интерфейс между Raspberry Pi и други електронни компоненти. Може да се използва и за захранване на Pi.

Трябва да имате предвид обаче, че захранването на Raspberry Pi чрез 5V захранващи щифтове на GPIO може да бъде трудно, тъй като може да доведе до сериозни проблеми, ако се направи неправилно. Това може да причини трайно увреждане на вашия Raspberry Pi. Този метод за захранване на Raspberry Pi може да е подходящ за по-опитни потребители.

Ще трябва да свържете физически щифт 2 или 4 към 5V захранване и щифт 6 към маса (GND). Също така трябва да се уверите, че вашето захранване е регулирано и има защита от свръхток, преди да го свържете към Raspberry Pi.

5. Захранване през Ethernet (PoE)

Захранването през Ethernet или PoE е все по-популярен метод за захранване на устройства. Той използва резервната двойка в Ethernet кабел за пренос на данни и електрически ток. Това може да се използва като удобен начин за захранване на Raspberry Pis или други устройства, които изискват собствен специален източник на захранване. В момента Raspberry Pi 3B+ и 4B са единствените модели, които официално поддържат Power over Ethernet (въпреки че други може да работят с PoE адаптер на трета страна).

За да захранвате Raspberry Pi през Ethernet, имате нужда от PoE HAT. Можете да използвате или оригиналния Raspberry Pi PoE HAT (преустановен, но все още достъпен за покупка от Amazon) или Raspberry Pi PoE+ HAT. PoE+ HAT може да достави повече мощност и е на същата цена като по-старата версия. Оригиналната PoE HAT обаче използва по-малко енергия при работа на празен ход и се побира в официалния калъф, ако това са важни съображения за вас.

Заключение

Има много начини за захранване на Raspberry Pi. Най-често срещаният начин е чрез използване на USB захранване, но има и други опции като PoE и преносими захранващи банки. Всеки метод има своите плюсове и минуси, така че зависи от вас да изберете най-добрия метод, приложим за вашата ситуация и изискванията на вашия проект.