GPIO経由で電力を供給するにはどうすればよいですか?


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DC「バレルプラグ」スタイルの電源を5VおよびGND GPIOピンに配線することで、Raspberry Piに電力を供給している人々の例をいくつか見ました。

このようなことをする場合、どのような考慮が必要ですか?保護コンポーネントを追加する必要がありますか、それとも十分な電流を備えたまともな5V電源は長期間使用しても問題なく、Raspberry Piを破壊しませんか?


使用する電源ブリックの写真はありますか?またはそれの他の仕様?
ピョートルクラ

:ppumpkinはEE Stackexchangeに質問してフィット見ているので、それへのリンクがあるはずですelectronics.stackexchange.com/questions/38077/...
クリス・ストラットン

これをEEにクロスポストすることに同意しません。
アレックスチェンバレン

@AlexChamberlain同意しました。それは奇妙な振る舞いでした。ppumkin、BitBobBangにEEを依頼することを勧めませんか?
-Jivings

回答:


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回路図の外観から、 GPIOピンは+ 5vレールに接続されています。

USB電源で入力回路図の一部をコピーしました。このサブセクションでは、USBコネクタから供給される+ 5vがフィルタリングされて、5V0レールに安定した5vの電源が供給されます。

ここに画像の説明を入力してください

回路図を調べると、Piでさらに3つの電圧(合計4つ)が使用されていることがわかります。

  • 5.0v; HDMI(自己保護)(アクティブなHDMI to VGAが正常に機能する理由がわかりました)
  • 3.3v; BCMおよびLAN IC
  • 2.5v; DAC
  • 1.8v; BCM(RAM)およびLAN

5V0レールに接続されているこのサブ回路には、独自のフィルタコンデンサを備えた3つの電圧レギュレータがあります。

ここに画像の説明を入力してください

含意

あなたの質問に答えるために。はい、GPIOピンに5vを供給できます。しかし、それは何の後方保護を持っていない、それは本当に5volt入力ピンになるように設計されていません。レギュレータには保護機能が組み込まれているため、3.3vピンにも3.3vで電力を供給できますが、BCMは保護されません。通常、GPIOエリアの電源ピンは、拡張回路に電力を供給するために使用されます。

USB回路図は、プライマリ+ 5V入力として使用されるように慎重に設計されており、Piが揚げないように保護していることを認識する必要があります。GPIOピンはこの保護を完全には提供していません。そのためには、電源を信頼する必要があります。

通常、人々は他の物を駆動するために別の強力なPCBを作ります。たとえば、ロボットのモーターを駆動するために使用されるHブリッジ。必要なのは、モーターを制御するTTL信号だけですが、独自の電源で動作します。また、ほとんどの場合、MCU / CPUに独自の保護回路を介して電力を供給し、MCU / CPUを高電力回路から分離します。

代替

  1. 理想的ではありませんが、+ 5vをTP1に、GNDをTP2に接続できます(TP =テストポイント)

  2. マイクロUSBケーブルを切断し、赤と黒の色分けされたケーブルを使用して、電源アダプターに接続します。レートが1AMP(1000ma)を超える電源アダプターを使用しても問題ありません。Raspberry Piは800ma以上を使用しません-しかし、電圧は5votlsです

ここに画像の説明を入力してください


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適切なPSUを使用する必要があります。私たちは皆、ヒューズが解決するよりも多くの問題を引き起こし、コンデンサーがまだ素晴らしい場所にあるのではなく、回路の中にあることを知っています-まあ、より良いPSUを使用してください。
アレックスチェンバレン

1
多くの人がUSBヒューズについて不満を言っていますが、入力ヒューズについて不満を言う人はあまりいません。私は個人的には入力電圧でヒューズを落とさず、他の多くの人が同じことを言っているのを見てきました。ただし、電圧レギュレータの前に何らかのヒューズを使用することもできます。これにより、調整後に電圧が低下することはありませんが、短絡から保護されます。
レジストフアダムスキー

3
また、TP1とTP2への接続は、GPIOを経由するのとまったく同じです。
アレックスチェンバレン

3
@ppumkinフィルタリングキャップは負荷と並行しています!好きな場所に描くことができます!
アレックスチェンバレン

2
なぜ人々はこのようなものをそんなに難しくするのですか?入力電源に1000uFのコンデンサを挿入し、レギュレータでクリップしてから、降圧コンバータで垂れ下がるのを防ぎます。これにより、2.5Vから30Vのダーティ電源を使用できます。はんだ付けが気に入らない場合は、調整可能なレギュレーションと降圧コンバーターの両方用の小売用ボードがあります。
ピーターウォン

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まず、5V GPIOピンを使用して、RPiにある入力ヒューズをバイパスします。これは、ショートカットなどを行う場合に保護がないことを意味します。そのため、Piに多くの電流(電源が供給できる量に応じて)が流れ、Piを損傷する可能性があります。また、TVSダイオードをバイパスしているため、基本的に保護されていません。

また、このピンには安定化された5Vを印加する必要があることを忘れないでください。ほとんどの電源アダプタは、調整された電圧を出力しません(特に明記されていない限り)。そのため、電圧レギュレータ回路も使用する必要があります。

最後に、電力をより安定させる平滑コンデンサがあるため、自分でコンデンサを接続するのが賢明です。


2
ダイオードも非常に重要です!+1
ピョートルクラ

1
もちろん、入力ヒューズのみを意味していました。出力ヒューズはUSBのみにあるため、実際には関係ありません。もちろん、USB以外のショートカットが存在する場合は、とにかく役に立ちません。
レジストフアダムスキー

待って、あなたは基本的に私は自分の電圧入力回路を(保護付きで)作成し、それをラズベリーパイに接続できると言っているのですか?それは天才です!私は実際にリレーと5Vのものを駆動するために(いくつかの他のコネクタとのトランジスタと、回路を設計するために探していた私は、出力としてaswellその部品供給を作ることができます!。
ポール

9

回路図を見ると、5Vピンが5Vレールに直接接続されていることがわかります。:)

バレルコネクタを5VおよびGNDピンに接続することは問題ありませんが、入力ヒューズの保護がないことに注意してください-これが寿命です。適切に調整された1A @ 5V PSUを理想的に過電流保護付きで使用してください。規制されていないPSUは役に立ちません!


3
平滑化キャップはまだ回路内にあります。それらは完璧な場所にあるわけではありません-GPIOではなくUSBポートの近くにあります。とにかく、彼らはSoC上でより多くなります。まともなPSUがあれば、試してみます。PSUを組み込んだカスタム拡張ボードを使用すると、大丈夫です。おそらく、Piがatmを取得するよりも優れた供給を提供するでしょう。
アレックスチェンバレン

はいまともなPSUで-どのようOPはそれが..私はほとんどPSUの私がどこでも使用信頼しないものをまともなPSUを知っているん
ピョートル・クラ

私はそれ以上の力については何も言わなかった。1Aに固執する必要がありますが、実際には痕跡を焼き尽くすことはないでしょう。チップが先に行きます。
アレックスチェンバレン

1
いいえ-5V 5A電源をPiに接続し、5Vレールを使用してモーターに電力を供給する(例:4AMP引き込み)。5vトレースが燃えます!チップではありません。チップは喜んでそれを500maまで引き出します。USBポートに定格1Aのヒューズがなく、それを介して5Aを供給した場合、短絡により5Vトレースが溶けます。そのため、PCBを過負荷から保護し、CPU / GPUを過電圧から保護します(ただし、ここでは電圧について心配していません)。PS私はあなたに反対票を投じませんでした。
ピョートルクラ

@ppumpkinこれは正しい答えです。フィルターキャップは回路内に残ります。 フィルターキャップの位置について重要なことは、フィルターキャップが低インピーダンスのリザーバーを提供する負荷の近くにあることです。 電源入力を移動しても、キャップと負荷の間のレイアウトは変わりません。USBケーブルはボード上のどのトレースよりもはるかに長いため、キャップが実際の電源からかなり離れていることは避けられないことに注意してください。
クリスストラットン

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はい、できます。あなたがバッテリーを使用し、DC電源ではない場合、私のcatspberry 2 progectのように非常に安全です

ヒューズf3はnvcp11117-3v3とhdmi付近の抵抗のみを保護します。

nvcp11117-3v3の出力電流制限は通常1Aで、最大1.5Aとf3ヒューズは最大1.1Aの電力を供給します。

gpioに接続されたDC電源を使用する場合でも、nvcp1117-3v3を燃やすことはほとんどありませんが、あらゆる種類のUSBデバイスを使用できます。

microusb電源コネクタを使用してraspberry piに電力を供給する場合、十分な電力がないため、多くのUSBデバイスを使用できません。

thisのような5v +バスを経由せずに、「microusb power connector」からusbおよびgpioに直接+ 5vを与えるように、ラスペリーpiに何らかの変更を加えることをお勧めします。

しかし、今のところ最高のことは、ラズベリーにgpioを介して供給することです


3

はい、できますが、私のようなバカにならないでください

私の想像力が何とか黒いケーブルが+であると確信させたので、私は3xRpiを同時に燃やします。


3

電力を供給し、Adafruitの究極のGPSブレイクアウトとホールセンサー入力/プルアップ抵抗器を取り付けるために、小さなボードを設計しました。(目的はオープンロードレースです)。Dimension Engineering 7805サイズのスイッチングレギュレータと出力コンデンサを使用しました。正常に動作し、正確に4.98Vのままです。良い部品を使用すると、これで問題ないはずです。


1
低ドロップアウト電圧と3A電流のため、LM1085の方が適しています。
pylover

2

4個のNiMhバッテリーを使用できますが、電圧が5vまたは.25v以内であることを常に確認します。また、壊れた安価なハブ(元は1ポンドのみ)のUSBソケットに接続されたNokia製の携帯電話USBコネクタを使用し、バッテリーパックへの配線にはんだ付けされた外側の線は2本のみでした。


上記のコンボ、4 NiMhバット、および再利用されたマイクロUSBコネクタを使用します。有線ネットワーク、外部モニター(HDMI経由)、およびPi Camで約2時間ほどノンストップで実行できますが、正確な時間はありません。電圧が低くなりすぎると、Piで事態がかなり奇妙になります。プラグインイーサネットずに少し長く実行します。
クリスO

2

簡単な修正、+ 5vのUSBコネクタへのヒューズ側のソルダー、およびtp2またはgnd側のコンデンサー側へのソルダー。

その後、まだヒューズを使用しています。それがあなたが必要とするより多くの力であるなら、あなたはヒューズを飛ばしてあなたの左です。

私はヘリコプターにRPiを置く同じ問題を扱っています。スペースが問題なので、改造された電源ジャックは問題外です。

私は5v 50A(劇的に過電力(熱なし))レギュレーターを作ったので、その中にある5vの代わりに12vバッテリーを動かすことができます。

(ノーポイントnoobによる編集:ヒューズのUSBコネクタに向かう側は、端に向かう側です。http://www.raspberrypi.org/final-pcb-artwork/のレイアウトから確認できます -番号1のピンは、ビアを通り、ヒューズの中央の下を通り、エッジに向かって下がります。


1

状況によっては、実際には26/40ピンヘッダー(具体的には物理ピン2 + 4(+ 5V)ピン6 +その他(グランド))を介してRPiに電力を供給することが期待されます。たとえば、私はから給電され、今年のカップルのために実行されているRPI 1B持っている基本的なバージョンUPiSの今、ほとんど手に入らないPiModulesからUPSであるユニットが、より洗練されたに置き換えPICOを私は今ユニットと思われるもののRPiに通常の電力が供給されているとき{オンボードLiPoセルを充電するため}に同じピンを介して電力を吸い込み、バックアップ電源として機能する場合にのみ供給します...

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