Câble d'alimentation USB long (30 à 50 pieds)

14

Je veux placer mon Raspberry Pi dans un endroit éloigné pour servir de caméra de surveillance et j'ai besoin de faire fonctionner un câble USB uniquement sur une longue distance de 30 à 50 pieds.

Puis-je étendre en toute sécurité un câble USB 2.0 normal en connectant simplement les fils VBUS + 5V ROUGE et GND noir à une paire de câble CAT-5 en réutilisant les connecteurs TYPE-A et Micro-B du câble USB?

Je laisserais les fils de données déconnectés.

hardware usb-power HeatfanJohn
la source
1
Avec quoi avez-vous fini? Votre pi fonctionne-t-il correctement? Quelque problème que ce soit?
Ted Taylor de Life

Réponses:

9

Il devrait être possible de faire fonctionner l'alimentation sur cette distance, mais vous devriez utiliser un fil de plus gros calibre. CAT5 utilise 24/26 AWG; une boucle de 50 'de 26AWG aurait une résistance de 4Ω; dessiner 700mA donnerait une chute de tension de 2,8V - cela causerait presque certainement des problèmes.

Milliways
la source
1
Wow, je ne pensais pas que la résistance du câble pouvait abaisser la tension autant! J'utilisais mon système d'alarme comme exemple où il y a un transformateur dans mon garage et le câble téléphonique de là au système d'alarme à 20 pieds de distance. Cependant, sur la base de vos conseils et de @ ppumkin, ce système doit utiliser un régulateur de tension dans le système d'alarme pour abaisser une tension plus élevée en la tension d'alimentation du système stable requise.
HeatfanJohn
1
Par conséquent, selon ce site Web , un fil de 30 'de 18 AWG a une résistance de .192 Ω qui, à 700mA, donnera une chute de tension de 0,1344V, cela fonctionnerait-il?
HeatfanJohn
1
Vous devez doubler cela, car vous avez une boucle, mais cela devrait être dans la tolérance normale de 5%. Le Pi fonctionne en réalité à partir de 3,3 V avec un régulateur interne (le 5 V est utilisé pour l'USB), donc le CPU réel devrait être OK. J'ai alimenté des appareils distants à l'aide d'un câble de haut-parleur robuste. S'il s'agit d'une application critique, l'une des solutions les plus robustes peut être appropriée. Soit dit en passant, en utilisant un câble jumelé, vous ne devriez pas avoir d'interférence, à moins qu'il ne soit parallèle à une alimentation très sale.
Milliways
Ah, oui c'est une boucle, c'est comme ça que vous avez obtenu 4Ω pour une course de 50 '.
HeatfanJohn
Je vais essayer d'utiliser du fil de plus gros calibre. Si cela pose problème, j'ai un régulateur USB 5V à bas prix sur commande et je vais passer à l'utilisation avec une tension CC plus élevée.
HeatfanJohn
4

cela peut introduire beaucoup de bruit inductif et selon votre environnement, cela peut fonctionner ou votre carte peut continuer à se réinitialiser ou à obtenir toutes sortes de problèmes. (un tel câble agit comme une énorme antenne et il y aura de mauvaises pointes de puissance dans les deux sens - et RPi n'a pas de gros condensateurs pour compenser cela).

Il suffit de faire fonctionner une rallonge secteur et de mettre un chargeur USB à destination pour alimenter le RPi.

SF.
la source
Un réseau principal agirait également comme une grande antenne :) Et ce qui est pire, le runnin 220 à l'extérieur doit être bien protégé au cas où un chat / chien le mordrait, ce qui le ferait frire au kentucky !! Il a juste besoin d'un condensateur comme 500 uf 10v ou plus et il triera toutes les baisses. Les pointes ... c'est une autre histoire et c'est mauvais sur 220 ou 5v. La source a besoin d'un parasurtenseur ou, mieux encore, d'une protection contre les surtensions sur toute la maison.
Piotr Kula
1
Une alimentation secteur de 230 V est 46 fois supérieure à 5 V, ce qui rend tous les pics inductifs relativement 46 fois plus petits. Chaque chargeur contient toutes sortes de circuits de protection - condensateurs, diodes zener, bobines pour obstruer toutes sortes de pointes et de lacunes, donc au lieu de cuisiner les vôtres, vous pouvez utiliser quelque chose de professionnel. Croyez-moi, je travaille avec une infrastructure qui nécessite une alimentation basse tension de ~ 40mA sur des distances de ~ 100m. Même 24 V n'est tout simplement pas viable car 40 mA de courant peuvent être induits par eux-mêmes uniquement à partir d'interférences sur une telle distance et se lisent comme un court-circuit, du courant sur une ligne non alimentée.
SF.
1
cntd. En conséquence, nous y faisons simplement fonctionner 230 V et convertissons sur place la tension nécessaire. Le vrai fonctionnement à 230 V n'est pas anodin; mais le 230V est sale presque "par définition" et n'importe lequel de ses éviers y est adapté; les alimentations le nettoient. OTOH, les créateurs RPi choisissent l'USB 5V pour la raison précise qu'il est omniprésent, bon marché et propre . RPi n'est tout simplement pas fait pour gérer une alimentation sale.
SF.
1
24V serait bien, mais nécessite deux adaptateurs. Étant donné que les deux extrémités du 230V doivent être maintenues au sec (le RPi doit être maintenu au sec après tout!) Tant que vous utilisez un câble raisonnable, mis à la terre, sans ruptures ni lacunes, et faites-le passer suffisamment haut ou bas pour que les gens ne le fassent pas. voyage dessus, ça va.
SF.
1
En Grande-Bretagne - le fonctionnement d'une alimentation extérieure de 240 V est soumis à la partie P des réglementations du bâtiment du Royaume-Uni - vous auriez donc besoin d'un électricien qualifié (ou de quelqu'un d'autre avec la certification de la partie P) pour installer ce câble en cas de signe de permanence. à propos de ça. Même si ce n'est pas le cas (vous utilisez temporairement une rallonge pendant une heure ou deux), vous DEVEZ vous assurer que l'alimentation est protégée par un dispositif RCD de 30 mA (maximum) à l'intérieur de la propriété.
SlySven
4

Si vous prévoyez de faire fonctionner Cat5e, pourquoi ne pas simplement utiliser PoE.

Les kits d'injecteur / séparateur PoE sont relativement bon marché, en voici un qui fonctionnerait probablement pour votre situation car prend en charge la sortie 5V.


la source
J'ai mentionné l'utilisation d'un séparateur.
3

Comme milliways a répondu, vous obtiendrez une chute de tension abrupte sur une telle distance en utilisant 5 volts.

C'est un problème courant dans toutes les transmissions de puissance à longue distance.

La meilleure solution est d'utiliser une alimentation 24 Volts et d'utiliser un régulateur 5 Volts côté Pi. Il existe des modules bon marché ou vous pouvez facilement créer votre propre régulateur à l'aide d'un condensateur et d'un régulateur de tension 78xx. ( Sparkufun ) ( Wikipedia )

Mais il serait plus efficace d'utiliser un régulateur de commutation V78-1000 si vous souhaitez économiser de l'énergie.

entrez la description de l'image ici

La raison pour laquelle l'utilisation de 24 volts est meilleure est:

  1. Le problème évident de chute de tension sur un long fil .. cela n'aura pas d'importance si vous réglez jusqu'à 5v
  2. Des volts plus élevés n'ont pas besoin d'amplis plus élevés (c'est en fait l'opposé). Vous pouvez donc utiliser une alimentation de 0,5 ampère, mais lors de la régulation, vous aurez plus d'amplis à utiliser du côté 5v! Cela aidera à utiliser un fil de cuivre plus fin (comme un câble réseau) qui réduira la chute de tension (moins de résistance)

FYI - Certaines normes POE utilisent jusqu'à 50 volts pour alimenter les appareils distants.

Juste une note à considérer mais pas critique - Comme l'a commenté SF. Il est préférable d'envoyer du courant alternatif, mais 220 volts peuvent être dangereux, un compromis consiste donc à envoyer du courant alternatif à 24 volts et à le rectifier (également facile et bon marché en utilisant 4 diodes) et à le réguler sur le Pi. C'est à cause de divers problèmes d'inductance et d'autres choses que je ne connais pas vraiment.

Piotr Kula
la source
1
Citation: "Vous pouvez donc utiliser une alimentation 0,5 ampère, mais lors de la régulation, vous aurez plus d'amplis à utiliser du côté 5v!" Ce n'est pas vrai lorsque vous utilisez un régulateur linéaire comme 78xx. Vous devez avoir les ampères exacts à la fois à l'entrée et à la sortie, en fait encore plus du côté IP en raison de la fuite à la terre.
Vaibhav Garg