5 různých způsobů napájení Raspberry Pi

Ať už Raspberry Pi používáte doma nebo na vzdáleném místě, jako je meteorologická stanice nebo kamera pro divokou zvěř, bude potřebovat spolehlivý zdroj elektřiny, aby fungoval.

Pokud máte model Raspberry Pi a nejste si úplně jisti, jak jej pro svůj projekt napájet, čtěte dále abyste se dozvěděli o různých způsobech, jak můžete dodávat elektřinu do těchto počítačů o velikosti kreditní karty.

Možnosti napájení Raspberry Pi

Všechny počítače Raspberry Pi od počátku vyžadují napájení 5 V, ale doporučený proud se u jednotlivých modelů liší. Starší (a také menší Zero) modely vyžadují 2,5 A nebo méně, zatímco novější modely plné velikosti, jako je např. Raspberry Pi 4 a Pi 400 potřebují až 3A, zvláště pokud připojujete další periferie nebo hrajete těžké úkoly.

Níže uvedená tabulka ukazuje požadavky na napájení pro každý model Raspberry Pi.

Použití napájecího zdroje, který nedodává dostatečný proud nebo nesplňuje požadavky, jinak způsobí, že se v horní části obrazovky zobrazí varování o nízkém napětí. Starší modely mohou místo toho zobrazovat duhové čtverce nebo blikající ikonu blesku.

Podpětí může vést k problémům, jako je poškození karty SD, omezení CPU, problémy s připojenými periferiemi a náhodná selhání. Obecně platí, že podpětí nezpůsobí trvalé poškození Raspberry Pi.

1. Zdroj napájení

Nejběžnějším způsobem napájení Raspberry Pi je použití kompatibilního síťového zdroje USB. Typ USB konektoru se liší model od modelu. Nedávné Modely Raspberry Pi zaznamenali posun od micro-USB ke konektoru USB Type-C.

Pokud již máte síťový zdroj USB, který splňuje doporučené požadavky, můžete jej bez problémů použít k napájení Raspberry Pi. V opačném případě může být lepší získat oficiální napájecí zdroj USB od schváleného prodejce, abyste ušetřili čas a předešli problémům.

Oficiální napájecí zdroj Raspberry Pi poskytuje vyšší než normální napětí USB při 5,1 voltu, aby se zabránilo problémům způsobeným poklesem napětí v kabelech.

2. Záložní baterie

Pokud nemůžete nebo nechcete napájet Raspberry Pi ze sítě, bude další nejlepší volbou kompatibilní power banka. Zvláště se vám bude hodit powerbanka přenosné nebo stále aktivní projekty.

Zpětné napájení nemusí dodávat přesně 3A. Ukázalo se, že proud nižší než 2,4 A je pro Raspberry Pi 4B v mnoha situacích dostačující. Pokud však připojujete klávesnice, myši a SSD, potřebujete 3A napájecí zdroj. Musíte počítat s poklesy napětí, zvláště pokud používáte obecné kabely. Raspberry Pi obvykle spouští varování o nízkém napětí kolem 4,7 V.

Podle měření výkonu od Raspi.tvRaspberry Pi 4B využívá při sledování 1080p videa přibližně 640 mA. To dává asi 3,2 W elektrické energie, když se vynásobí vstupním napětím 5V.

Typická lithium-iontová powerbanka má jmenovité napětí článku 3,7V. U 20Ah powerbanky to vyjde na kapacitu 74Wh. Pro výpočet hodin bude tato powerbanka nakonec tuto kapacitu (74 Wh) vydělíme spotřebou energie Raspberry Pi (3,2 W, při sledování 1080p video).

20 000mAh powerbanka by tedy měla Raspberry Pi 4 napájet zhruba 23 hodin při sledování videí a celkově při nízké intenzivní zátěži. To bude buď méně nebo více, v závislosti na zatížení CPU a připojených zařízeních.

3. Nepřerušitelný zdroj napájení (UPS)

An nepřerušitelný zdroj energie (UPS) je zařízení, které poskytuje nouzové záložní napájení pro počítače a další zařízení.

Na rozdíl od přenosné powerbanky se UPS automaticky zapne v případě výpadku síťového napájení a obvykle má menší kapacitu baterie. Je také obvykle dražší než powerbanka, ale může být užitečná v případě výpadku proudu, zejména u projektů, které musí být neustále v provozu.

Chcete-li používat UPS s Raspberry Pi, budete si muset zakoupit UPS HAT (Hardware Attached on Top), jako je model PiJuice nebo Waveshare. Budete muset nastavit HAT, aby se spustil během výpadku. Napájení z UPS může trvat od dvou do pěti hodin, v závislosti na kapacitě.

4. General Purpose Input Output (GPIO)

The General Purpose Input Output (GPIO) hlavička na Raspberry Pi je řada kolíků, celkem 26 nebo 40, které lze použít k rozhraní mezi Raspberry Pi a dalšími elektronickými součástkami. Může být také použit k napájení Pi.

Měli byste si však uvědomit, že napájení Raspberry Pi prostřednictvím 5V napájecích kolíků na GPIO může být složité, protože může vést k vážným problémům, pokud se provede nesprávně. Může to způsobit trvalé poškození vašeho Raspberry Pi. Tento způsob napájení Raspberry Pi může být vhodný pro zkušenější uživatele.

Budete muset připojit fyzický kolík 2 nebo 4 k napájení 5V a kolík 6 k zemi (GND). Před připojením k Raspberry Pi musíte také zajistit, aby byl váš napájecí zdroj regulován a měl nadproudovou ochranu.

5. Napájení přes Ethernet (PoE)

Power over Ethernet neboli PoE je stále populárnější způsob napájení zařízení. Využívá náhradní pár v ethernetovém kabelu k přenosu dat i elektrického proudu. To lze použít jako pohodlný způsob napájení Raspberry Pis nebo jiných zařízení, která vyžadují vlastní vyhrazený zdroj energie. V současné době jsou Raspberry Pi 3B+ a 4B jedinými modely, které oficiálně podporují Power over Ethernet (i když ostatní mohou fungovat pomocí PoE adaptéru třetí strany).

K napájení Raspberry Pi přes Ethernet potřebujete PoE HAT. Můžete použít buď původní Raspberry Pi PoE HAT (ukončený, ale stále k dispozici ke koupi na Amazonu) nebo Raspberry Pi PoE+ HAT. PoE+ HAT může dodat více energie a má stejnou cenu jako starší verze. Původní PoE HAT však při nečinnosti spotřebuje méně energie a vejde se do oficiálního pouzdra, pokud jsou to pro vás důležité úvahy.

Závěr

Existuje mnoho způsobů, jak napájet Raspberry Pi. Nejběžnějším způsobem je použití napájecího zdroje USB, ale existují i ​​​​jiné možnosti, jako je PoE a přenosné powerbanky. Každá metoda má svá pro a proti, takže je na vás, abyste si vybrali tu nejlepší metodu použitelnou pro vaši situaci a požadavky vašeho projektu.