Comment alimenter le GPIO?

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J'ai vu quelques exemples de personnes alimenter leur Raspberry Pis en câblant une alimentation de type "fiche à tonneau" CC aux broches GPIO 5V et GND.

Quelles considérations faut-il prendre en compte lorsqu'on fait quelque chose comme ça? Dois-je ajouter des composants de protection ou toute alimentation 5V décente avec un courant suffisamment élevé sera-t-elle suffisante pour une utilisation à long terme et ne pas détruire mon Raspberry Pi?

BitBobBang
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Avez-vous une photo de la brique de puissance que vous souhaitez utiliser? ou d'autres spécifications de celui-ci?
Piotr Kula
Depuis que ppumpkin a jugé bon de poser la question sur EE Stackexchange, il devrait exister un lien vers celui-ci: electronics.stackexchange.com/questions/38077/…
Chris Stratton
Je ne suis pas d'accord avec cross poster ceci à EE.
Alex Chamberlain
@AlexChamberlain D'accord. C'était un comportement étrange. ppumkin, pourquoi ne pas encourager BitBobBang à demander à EE?
Jivings

Réponses:

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En regardant le schéma, les broches GPIO sont connectées à + 5v Rail ;

J'ai copié une partie du schéma d'entrée sur l'alimentation USB. Dans cette sous-section, le + 5v fourni par le connecteur USB est filtré pour fournir une alimentation stable et agréable au 5V0rail 5V .

entrez la description de l'image ici

En étudiant le schéma, vous réalisez que 3 autres tensions (4 au total) sont utilisées sur le Pi.

  • 5,0 v; HDMI (auto-protégé) (je sais maintenant pourquoi mon HDMI actif vers VGA fonctionne correctement)
  • 3,3 v; BCM et LAN IC's
  • 2,5 v; CAD
  • 1,8 v; BCM (RAM) et LAN

Ce sous-circuit connecté au 5V0rail dispose de 3 régulateurs de tension avec leurs propres condensateurs de filtrage.

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IMPLICATIONS

Pour répondre à ta question. Oui, vous pouvez fournir 5v sur la broche GPIO. MAIS, il n’a pas de protection arrière et n’a pas été conçu pour être une broche d’entrée de 5 volts. la broche 3.3v peut également être alimentée avec 3.3v car le régulateur dispose d'une protection intégrée, mais encore une fois, il laisse votre BCM sans protection! En règle générale, toutes les broches d'alimentation de la zone GPIO sont utilisées pour alimenter des circuits étendus.

Vous devez comprendre que le schéma USB a été soigneusement conçu pour être utilisé comme entrée principale + 5V et protège le Pi de la friture. La broche GPIO n'offre pas pleinement cette protection et vous devez faire confiance à votre alimentation si vous voulez le faire!

Habituellement, les gens fabriquent un autre circuit imprimé très puissant pour piloter d'autres choses. Par exemple, un pont en H utilisé pour piloter des moteurs pour un robot. Il lui suffit de signaux TTL pour contrôler les moteurs, mais il est alimenté par sa propre alimentation. et la plupart du temps, il alimente la MCU / CPU via ses propres circuits de protection l’isolant du circuit haute puissance.

ALTERNATIVE

  1. Ce n’est pas idéal mais vous pouvez connecter + 5v au TP1 et GND à TP2 (TP = Test Point)

  2. Coupez le câble micro USB, utilisez les câbles de couleur rouge et noir et connectez-le à votre adaptateur secteur. Utiliser des adaptateurs de puissance dont le débit est supérieur à 1AMP (1 000 mA) est acceptable. Le Raspberry Pi n’utilisera pas plus de 800 mA, mais la tension doit être de 5votls

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Piotr Kula
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4
Vous devez juste utiliser un bon bloc d'alimentation. Nous savons tous que les fusibles causent plus de problèmes qu'ils n'en résolvent et que les condensateurs sont toujours dans le circuit, mais pas dans un endroit brillant - ah bon, utilisez un meilleur bloc d'alimentation.
Alex Chamberlain
1
Beaucoup de gens se plaignent des fusibles USB, mais je n'en ai pas vu trop se plaindre des fusibles d'entrée. Personnellement, je ne laisserais pas tomber les fusibles sur la tension d’entrée et j’en ai vu beaucoup dire la même chose. On peut toutefois utiliser un fusible avant le régulateur de tension, de manière à ce qu’il ne tombe plus de tension après sa régulation, tout en protégeant des courts-circuits.
Krzysztof Adamski
3
De plus, la connexion aux TP1 et TP2 est exactement la même chose que de passer par le GPIO.
Alex Chamberlain
3
@ppumkin Les bouchons filtrants sont en parallèle avec la charge! Vous pouvez les dessiner où bon vous semble!
Alex Chamberlain
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Pourquoi les gens rendent-ils ces choses si difficiles? Mettez un capuchon de 1000uF sur la puissance d’entrée, puis fixez-le avec un régulateur puis arrêtez-le avec un convertisseur abaisseur. Cela vous permettra de prendre une alimentation sale de 2,5 à 30V. Si vous n'aimez pas souder, il existe des panneaux de vente au détail pour les convertisseurs à régulation réglable et abaisseur.
Peter Wone
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Tout d’abord, en utilisant une broche GPIO 5V, vous contournez le fusible en entrée qui se trouve sur le RPi. Cela signifie que vous n’avez aucune protection au cas où vous feriez un raccourci, etc. Ainsi, si vous le faites, beaucoup de courant (en fonction de la quantité d’alimentation que vous pouvez fournir) peut circuler dans votre Pi et l’endommager. Vous contournez également la diode TVS, de sorte que vous êtes pratiquement sans protection.

Rappelez-vous également que vous devez mettre 5V régulé à cette broche. La plupart des adaptateurs d'alimentation ne génèrent pas de tension régulée (sauf indication contraire), vous devrez donc également utiliser un circuit régulateur de tension.

Et dernière chose, il existe des condensateurs de lissage qui rendent l’alimentation plus stable; il serait donc sage de brancher certains condensateurs vous-même.

Krzysztof Adamski
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2
La diode est également très importante! +1
Piotr Kula
1
C'est vrai, bien sûr, je ne parlais que de fusible d'entrée. Les fusibles de sortie sont uniquement sur USB, donc ce n'est pas vraiment lié et bien sûr, cela n’aidera pas quand il y a un raccourci sur autre chose que l’USB.
Krzysztof Adamski
Attendez, vous dites en gros que je pourrais créer mon propre circuit d'entrée de tension (avec protection) et le brancher sur le framboise Pi? C'est du génie! En fait, je cherchais à concevoir un circuit, avec d'autres connecteurs et transistors (pour piloter des relais et des éléments 5v! Je pourrais faire en sorte que cette partie soit fournie en sortie.
Paul
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Si vous regardez le schéma, vous pouvez voir que la broche 5V est connectée directement au rail 5V. :)

Connecter un connecteur cylindrique aux broches 5V et GND sera une bonne chose, mais méfiez-vous, vous n’aurez pas la protection du fusible d’entrée, c’est la vie. Veillez à utiliser un bloc d'alimentation 1A @ 5V correctement régulé, idéalement avec une protection contre les surintensités; Les PSU non réglementés sont inutiles!

Alex Chamberlain
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3
Les bouchons de lissage sont encore dans le circuit; ils ne sont tout simplement pas à la place - ils seront près du port USB, plutôt que du GPIO. Ils seront plus sur le SoC de toute façon. Avec un PSU décent, j'essayerais. Avec une carte d'extension personnalisée intégrant un bloc d'alimentation, vous serez plus que convenable: vous obtiendrez probablement un meilleur approvisionnement que le Pi ne peut obtenir.
Alex Chamberlain
Oui, avec une PSU décente - comment le PO sait-il quelle PSU est décente ... Je ne fais guère confiance aux PSU que j'utilise n'importe où
Piotr Kula
Je n'ai rien dit de plus de pouvoir. Vous devriez vous en tenir à 1A, bien que je doute que vous en brûliez les traces en réalité; les frites iront en premier.
Alex Chamberlain
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No - Image connectant une source d'alimentation 5v 5A au Pi et utilisant le rail 5v quelque part pour alimenter des moteurs, par exemple @ 4AMP draw. la trace 5v va brûler! Pas la puce. La puce le dessine avec joie ~ 500ma. S'il n'y avait pas de fusible évalué à 1A sur le port USB et que vous fournissiez 5A via ce dernier, un court-circuit fera fondre les traces 5V. C’est la raison pour laquelle il est là-bas de protéger la surcharge de forme du circuit imprimé et de protéger le CPU / GPU contre les surtensions (mais nous ne sommes pas concernés par la tension ici). PS je ne vous ai pas voté par le bas.
Piotr Kula
@ppumpkin c'est la bonne réponse. Les bouchons de filtre restent dans le circuit. L’important dans l’emplacement des bouchons de filtre est qu’ils se trouvent près de la charge pour laquelle ils fournissent un réservoir à faible impédance. Le déplacement de l’alimentation ne modifie pas la disposition entre les bouchons et la charge. N'oubliez pas que le câble USB est beaucoup plus long que les traces sur la carte. Les bouchons sont donc inévitablement assez éloignés de la source d'alimentation réelle, et c'est très bien.
Chris Stratton
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Oui, vous pouvez. Si vous utilisez une batterie, l’alimentation en courant continu n’est pas très dangereuse comme dans mon progect catspberry 2 .

le fusible f3 protège uniquement nvcp11117-3v3 et une certaine résistance près de hdmi.

La limite de courant de sortie de nvcp11117-3v3 est généralement de 1A. Les fusibles max. de 1,5A et f3 donnent une puissance maximale de 1,1A.

Même si vous utilisez une alimentation en courant continu connectée à gpio, il est très improbable de graver le nvcp1117-3v3, mais vous pouvez utiliser n’importe quel type de périphérique USB.

Si vous utilisez un connecteur d’alimentation microusb, pour donner l’alimentation à raspberry pi, vous ne pouvez pas utiliser beaucoup de périphériques USB car ils ne sont pas assez alimentés.

Une bonne idée était de faire quelques modifications à rasperry pi pour donner + 5v directement du "connecteur d'alimentation microusb" à usb et gpio, sans passer par le bus 5v +, comme celui-ci.

Mais pour le moment, la meilleure chose à faire est de nourrir la framboise via le gpio, car si nvcp117-3v3 brûle, l’acheter, sur ebay, coûtera moins de 1 € surtout si vous vous connectez en notant le connecteur hdmi et ne courez pas le risque de brûler ses résistances

Francesco Amirante
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Oui, vous pouvez, mais ne soyez pas stupide comme moi, et triple connecteur d'alimentation chceck où est + et où est -

Je viens de graver mon 3xRpi en même temps parce que mon imagination m'a convaincu en quelque sorte le câble noir est + ....

zigfi
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J'ai conçu une petite carte pour fournir de l'énergie, monter une sortie GPS ultime Adafruit et une résistance d'entrée / de sortie du capteur de Hall. (Le but est Open Road Racing). J'ai utilisé un régulateur de commutation de taille Dimension Engineering 7805 et un condensateur de sortie. Fonctionne très bien et reste à 4.98V exactement. Utilisez de bonnes pièces et cela devrait aller.

Steve Donegan
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Le LM1085 est le meilleur choix, en raison de la faible tension de chute et du courant de 3A.
survol du
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Vous pouvez utiliser les 4 piles NiMh - mais je vérifierais toujours que la tension est de 5 V ou à moins de 0,25 V de celle-ci. De plus, j'ai utilisé un connecteur USB de téléphone portable Nokia connecté à une prise USB d'un hub cassé et pas cher (à partir d'un pounshop à l'origine pour seulement 1 £) avec uniquement les 2 lignes extérieures soudées aux fils allant à la batterie.

z lesiak
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J'utilise votre combinaison mentionnée, 4 piles NiMh et un connecteur micro USB réutilisé. Peut fonctionner sans arrêt avec un réseau câblé, un moniteur externe (via HDMI) et Pi Cam pendant environ 2 heures, n’a pas l’heure exacte. Lorsque la tension devient trop basse, les choses deviennent assez étranges sur le Pi. Fonctionne un peu plus longtemps sans connexion Ethernet.
Chris O
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Fixe simple, Soldat sur le côté du fusible relié au connecteur USB de votre + 5v en ligne, et votre GNT à TP2 ou le côté du condensateur à GND.

Ensuite, vous utilisez toujours le fusible. Si vous avez besoin de plus de puissance, votre gauche saute avec le fusible.

Je suis confronté au même problème: installer un RPi sur mon hélicoptère. L'espace est une préoccupation donc une prise d'alimentation modded est hors de question.

J'ai fabriqué un régulateur 5v 50A (considérablement surchargé (sans chaleur)) afin que je puisse faire fonctionner une batterie 12v au lieu du 5v qui s'y trouve.

(Éditer par un noob sans point: le côté du fusible qui va au connecteur USB est le côté vers le bord. Vous pouvez le voir à partir de la disposition sur http://www.raspberrypi.org/final-pcb-artwork/ - La broche numéro 1 descend par une via, sous le centre du fusible, puis vers le bord.)

Zack
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Dans certaines situations, vous devez réellement alimenter le RPi via l’en-tête à 26/40 broches, en particulier les broches physiques 2 + 4 (+ 5V), broches 6 et autres (terre). Par exemple , j'ai un RPI 1B qui a fonctionné pendant quelques années qui est alimenté à partir d' une base Version Upis unité qui est un onduleur de PiModules, maintenant à peu près impossible à obtenir , mais remplacé par le plus sophistiqué PICO si je soupçonne que l' unité maintenant aspire le courant via ces mêmes broches lorsque le RPi est alimenté normalement {pour charger la cellule LiPo intégrée} et ne le fournit que lorsqu'il agit comme alimentation de secours ...

SlySven
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