Wie viel Strom kann über USB bereitgestellt werden?

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Ich weiß, dass meine USB-Festplatte nicht funktioniert, aber was ist die Mindeststromanforderung, die der Raspberry Pi für Geräte erfüllen kann, die über USB angeschlossen werden?

Jivings
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Antworten:

101

Empfohlen: 100mA

Sie sollten nicht mehr als etwa 100 mA von den USB-Anschlüssen ziehen.

Quelle


In Wirklichkeit ist es komplizierter.

Ich habe zwei Screenshots aus dem Schema von Gerät B ( hier veröffentlicht ) gemacht:

Stromversorgungseingang (Abb. A):
USB Power in

Wir können sehen, dass die 5-Volt-Leitung (+ 5V0) über eine 1,1-A-6-V-Polyfuse (miniSMD) direkt über den USB-Eingang mit Strom versorgt wird. Ich glaube das bedeutet, dass der 5V Eingang auf 1.1A begrenzt ist (maximaler Haltestrom, keine Spitze).

Angenommen, Sie versorgen das Gerät mit einer geregelten 5-V-Versorgung, die mindestens 700 mA liefern kann.

USB Power out (Abb. B):
USB-Stromausfall

Wie in Abb. B zu sehen ist, sind die USB-Anschlüsse durch Polyfuses (miniSMDC014) auf 140 mA (konstante Stromaufnahme) strombegrenzt.

Einige Benutzer haben festgestellt, dass ihre Polyfuses bei 100 mA einen Widerstand von ca. 5 Ohm haben und einen Spannungsabfall von V = iR = 0,1 * 5 = 0,5 V verursachen. Dies ist nicht ideal, da dies bedeutet, dass die USB-Ausgangsspannung 5 - 0,5 = betragen würde 4,5 V (Dies kann dazu führen, dass einige Geräte nicht funktionieren, wenn sie 5,0 V erwarten.)

Wenn die Stromaufnahme am USB zunimmt (dh auf 150 mA), sinkt die Spannung weiter - 0,15 * 5 = 0,75 V, was zu einer Ausgangsspannung von 5 - 0,75 = 4,25 V führt, die unter der USB-Mindestspannung von 4,40 V liegt ( Quelle ). Dies setzt voraus, dass der Widerstand mit der Stromaufnahme nicht zunimmt, obwohl das Widerstands- / Stromaufnahme-Diagramm in Wirklichkeit ungefähr so ​​aussieht:
Widerstand / Spannung ( Quelle )

Aus einem Q / A mit Pete Lomas:

Die Sicherungen treten bei 280mA stark ein und klappen zurück und begrenzen auf 140mA. Wenn Sie sie entfernen, ist alles, was Sie zum Schutz haben, die 700-mA-Eingangssicherung. Das Tracking auf dem Board ist gut für 500mA +, also könntest du es, wenn du es wirklich wolltest. Was ist mit einem Hub mit eigener Stromversorgung - um den Pi und größere USB-Geräte mit Strom zu versorgen?

So versorgen Sie Geräte mit höherer Leistung mit Strom: (z. B. USB 2-Geräte)

Sie sollten einen USB-Hub mit eigener Stromversorgung verwenden, der pro USB-Anschluss> = 0,5 A liefern kann. Das heißt, wenn Ihr USB-Hub 4 Ports hat, sollte er mindestens ein 2A-Netzteil verwenden.

Andere Optionen:

Wenn Sie keinen USB-Hub mit einem zweiten Netzteil verwenden möchten, haben Sie folgende Möglichkeiten:

Diese Methoden werden nicht empfohlen und können Ihre Platine / Geräte beschädigen.

  • Erstellen / kaufen Sie ein geteiltes USB-Kabel, das eine separate 5-V-Quelle verwendet (z. B. Ihre Eingangsquelle).

    Raspi USB out (Stifte TX, RX, GND) ___  
                                        \ _____ Gerät  
    5V Versorgung (Pins 5V, GND) ___ /
    
  • Verbinden Sie den Ausgang der beiden Polyfuses (eine Brücke überlöten). Da der Polyfuse-Strom aufgeteilt wird, können bis zu ~ 200 mA für ein USB-Gerät oder 50/150 für zwei verwendet werden.

    Lötbrücke über Polyfuses

    Sie können auch die VCC beider USB-Ports verbinden: (ungetestet)

    Beitritt zu VCC

  • Verbinden Sie den Eingangs-VCC mit dem Ausgangs-VCC (trennen Sie zuerst die Polyfuses?). Auf diese Weise können Sie so viel (kombiniert) zeichnen, wie Ihre Eingabe liefern kann.

    Eingabe zur Ausgabe


Haftungsausschluss: Ich bin nicht am Design des Raspberry Pi beteiligt und kein Experte für Polyfuses. Das Ändern Ihres Raspberry Pi wird nicht empfohlen, führt zum Erlöschen Ihrer Garantie und kann zu Sachschäden führen. Bitte verklage mich nicht.

Bitte zögern Sie nicht, meine (wahrscheinlich) gemachten Fehler zu korrigieren!

Alex L
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9
Fantastische Antwort!
Jivings
6
Dies ist eine der umfassendsten und besten Antworten auf dieser Website, die ich bisher noch nicht gesehen habe. Vielen Dank!
Berry120
@ JonEgerton Ich weiß nicht, ich denke Martin Thurau denkt anders stackoverflow.com/questions/3255/…
Joe
@ Joe: Er hat diese Antwort nicht gesehen. Es hat Bilder.
Jon Egerton
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Muss für REV2-Boards aktualisiert werden. +1
Piotr Kula
14

Ich stelle nur fest, dass die Rev. 2.0-Platine nicht mehr die USB-Polyfuses, sondern nur die 1.1A-Polyfuse hat. Daher sollten die hier genannten Probleme bei Raspberry Pi-Boards der aktuellen Generation nicht mehr auftreten.

Quelle

Nakedible
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Und REV2-Boards können ein Problem lösen, MAX of 2.5Awenn Sie die Poly-Sicherungen umgehen, indem Sie die Stromversorgung stattdessen über GPIO + 5V5 herstellen.
Piotr Kula
Ist die 2,5A-Zahl definitiv bestätigt? Es wurde gesagt, dass maximal 2,5 A als rückgespeiste Spannung vom USB-A-Anschluss ausgegeben werden sollten, aber kann dies auch auf dem GPIO + 5V5-Pin erfolgen?
Nakedible
Ich glaube auch nicht, dass irgendetwas + 5.5V sagt, die USB-Spannungsgrenze liegt bei + 5.25V. Also bitte ignorieren Sie die + 5V5 in meinem Kommentar oben.
Nakedible
Oh ja, tut mir leid, es ist 5V0 - Mein Schlimmes - ich dachte an etwas anderes. Rev2 ist bestätigt! Rev1 nicht - Sicher zu sagen REV1 = MAX 1A,REV 2 = MAX 2.5A
Piotr Kula
Hier wurde gesagt, dass die GPIO-Pins normalerweise nur mit 1A bewertet würden. raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?f=29&t=18928 Haben Sie eine Quelle für Ihre Informationen? Es wäre sehr schön, dem auf den Grund zu gehen.
Nakedible