Quanta energia può essere fornita tramite USB?


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So che il mio disco rigido USB non funziona, ma qual è il requisito minimo di alimentazione che Raspberry Pi può soddisfare per i dispositivi che si collegano tramite USB?

Risposte:


101

Consigliato: 100 mA

Non attingere più di circa 100 mA dalle porte USB.

fonte


In realtà, è più complicato di così.

Ho preso due schermate dallo schema del dispositivo B (rilasciato qui ):

Accensione (fig A):
Ingresso USB

Possiamo vedere che la linea a 5 volt (+ 5V0) è alimentata direttamente dall'alimentazione di ingresso USB, attraverso un Polyfuse da 1.1A, 6V (miniSMD). Credo che ciò significhi che l'ingresso a 5 V è attualmente limitato a 1,1 A (massima corrente di mantenimento, non picco).

Supponiamo che stai alimentando il dispositivo da un alimentatore a 5 V regolato in grado di fornire almeno 700 mA.

Uscita USB (fig B):
USB fuori

Come possiamo vedere dalla figura B, le porte USB sono limitate di corrente da polifusibili (miniSMDC014) a 140 mA (assorbimento costante).

Alcuni utenti hanno scoperto che i loro polifusibili a 100 mA hanno una resistenza di circa 5 Ohm, causando una caduta di tensione di V = iR = 0,1 * 5 = 0,5 V. Questo non è l'ideale, poiché ciò significa che la tensione USB in uscita sarebbe 5 - 0,5 = 4,5 V. (Ciò potrebbe causare il mancato funzionamento di alcuni dispositivi se prevedono 5,0 V)

All'aumentare dell'assorbimento di corrente sull'USB (ovvero a 150 mA), la tensione diminuisce ulteriormente - 0,15 * 5 = 0,75 V, determinando una tensione di uscita di 5 - 0,75 = 4,25 V, che è inferiore alla tensione minima delle specifiche USB di 4,40 V ( fonte ). Ciò presuppone che la resistenza non aumenti con l'assorbimento di corrente, anche se in realtà il diagramma resistenza / assorbimento di corrente avrà un aspetto simile al seguente:
resistenza / tensione ( Fonte )

Da un Q / A con Pete Lomas:

I fusibili si inseriscono con forza intorno a 280 mA, si ripiegano e si limitano a 140 mA. Se li rimuovi, tutto ciò che hai per la protezione è il fusibile in entrata da 700 mA. Il tracciamento sulla scheda è buono per 500mA +, quindi puoi farlo se lo desideri davvero. Che dire di un hub alimentato: per alimentare il Pi e i dispositivi USB più grandi.

Per alimentare dispositivi di potenza superiore: (ovvero dispositivi USB 2)

È necessario utilizzare un hub USB alimentato, in grado di fornire> = 0,5 A per porta USB. Ciò significa che se l'hub USB ha 4 porte, dovrebbe utilizzare almeno un alimentatore da 2A.

Altre opzioni:

Se non si desidera utilizzare un hub USB con un secondo alimentatore, è possibile effettuare una delle seguenti opzioni:

Questi metodi non sono consigliati e possono danneggiare la scheda / i dispositivi.

  • Crea / acquista un cavo USB diviso che utilizza una sorgente 5V separata (come la sorgente di input).

    Uscita USB Raspi (pin TX, RX, GND) ___  
                                        \ _____ dispositivo  
    Alimentazione 5 V (pin 5 V, GND) ___ /
    
  • Unisci l'output dei due polifusi (salda un ponticello). Poiché la corrente polifusibile viene suddivisa, ciò consentirà fino a ~ 200 mA per un dispositivo USB o 50/150 tra due.

    Ponticello di saldatura su polifusibili

    Potresti anche unirti al VCC di entrambe le porte USB: (non testato)

    Iscrizione a VCC

  • Collegare l'ingresso VCC all'ingresso VCC (scollegare prima i polifusibili?). Ciò ti consentirà di disegnare quanto (combinato) quanto il tuo input può fornire.

    Ingresso per uscita


Dichiarazione di non responsabilità: non sono coinvolto nella progettazione del Raspberry Pi e non sono un esperto di polifusibili. La modifica di Raspberry Pi non è consigliata, invaliderà la garanzia e potrebbe danneggiare le cose. Per favore, non farmi causa.

Sentiti libero di correggere eventuali errori che ho (probabilmente) fatto!


9
Risposta fantastica!
Jivings,

6
Questa è una delle risposte più complete e migliori su questo sito che devo ancora vedere. Grazie!
berry120,

@JonEgerton Non lo so, penso che Martin Thurau la pensi diversamente stackoverflow.com/questions/3255/…
Joe

@Joe: Non ha visto questa risposta. Ha delle foto.
Jon Egerton,

5
Deve essere aggiornato per le schede REV2. +1
Piotr Kula,

14

Solo notando che la scheda rev 2.0 non ha più i polifusibili USB, ma solo il polifusibile di ingresso 1.1A. Quindi i problemi menzionati qui non dovrebbero più essere presenti nelle schede Raspberry Pi di generazione attuale.

fonte


E le schede REV2 possono gestire a MAX of 2.5Ase si bypassano i polifusibili fornendo alimentazione tramite GPIO + 5V5.
Piotr Kula,

La cifra 2.5A è definitivamente confermata? È stato detto che si dovrebbero fornire max 2,5 A come alimentazione di ritorno dal connettore USB A, ma lo stesso può essere dato sul pin GPIO + 5V5?
Nakedible

Inoltre, non credo che nulla dica + 5,5 V, il limite di tensione USB è + 5,25 V. Quindi per favore ignora il + 5V5 nel mio commento sopra.
Nakedible

Oh sì, scusate il suo 5V0 - Mio male- Stavo pensando a qualcos'altro. Rev2 è confermato! Rev1 non - Sicuro di dire REV1 = MAX 1A,REV 2 = MAX 2.5A
Piotr Kula

Qui, è stato detto che i pin GPIO sarebbero normalmente classificati solo per 1A. raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?f=29&t=18928 Hai una fonte per le tue informazioni? Sarebbe molto bello arrivare al fondo di questo.
Nakedible,
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