5 rôznych spôsobov napájania Raspberry Pi

Či už používate Raspberry Pi doma alebo na odľahlom mieste, napríklad ako meteorologická stanica alebo kamera pre divokú zver, bude potrebovať spoľahlivý zdroj elektrickej energie.

Ak máte model Raspberry Pi a nie ste si celkom istí, ako ho napájať pre váš projekt, čítajte ďalej aby ste sa dozvedeli o rôznych spôsoboch, ako môžete dodávať elektrinu týmto počítačom veľkosti kreditnej karty.

Možnosti napájania Raspberry Pi

Všetky počítače Raspberry Pi od začiatku vyžadujú napájanie 5 V, ale odporúčaná intenzita prúdu sa medzi modelmi líši. Staršie (a tiež menšie Zero) modely vyžadujú 2,5 A alebo menej, zatiaľ čo novšie modely plnej veľkosti, ako napr. Raspberry Pi 4 a Pi 400 potrebujú až 3A, najmä ak pripájate ďalšie periférie alebo hráte ťažké úlohy.

V tabuľke nižšie sú uvedené požiadavky na napájanie pre každý model Raspberry Pi.

Použitie napájacieho zdroja, ktorý nedodáva dostatočný prúd alebo nespĺňa požiadavky, inak spôsobí, že sa v hornej časti obrazovky zobrazí upozornenie na nízke napätie. Staršie modely môžu namiesto toho zobrazovať dúhové štvorce alebo blikajúcu ikonu blesku.

Podpätie môže viesť k problémom, ako je poškodenie karty SD, obmedzenie CPU, problémy s pripojenými perifériami a náhodné zlyhania. Vo všeobecnosti podpätie nespôsobí trvalé poškodenie Raspberry Pi.

1. Zdroj

Najbežnejším spôsobom napájania Raspberry Pi je použitie kompatibilného sieťového zdroja USB. Typ USB konektora sa líši od modelu k modelu. Nedávne Modely Raspberry Pi zaznamenali posun od micro-USB ku konektoru USB Type-C.

Ak už máte sieťový zdroj USB, ktorý spĺňa odporúčané požiadavky, môžete ho bez problémov použiť na napájanie vášho Raspberry Pi. V opačnom prípade môže byť lepšie získať oficiálny USB napájací zdroj od schváleného predajcu, len aby ste ušetrili čas a vyhli sa problémom.

Oficiálny zdroj napájania Raspberry Pi poskytuje vyššie ako bežné napätie USB pri 5,1 voltoch, aby sa predišlo problémom spôsobeným poklesom napätia v kábloch.

2. Externá batéria

Ak nemôžete alebo nechcete napájať Raspberry Pi zo siete, ďalšou najlepšou voľbou bude kompatibilná power banka. Vhod príde najmä power banka prenosné alebo stále aktívne projekty.

Napájanie späť nemusí dodávať presne 3A. Ukázalo sa, že prúd len 2,4 A je pre Raspberry Pi 4B v mnohých situáciách dosť dostatočný. Ak však pripájate klávesnice, myši a SSD, potrebujete napájanie 3A. Musíte počítať s poklesmi napätia, najmä ak používate bežné káble. Raspberry Pi zvyčajne spustí varovanie o nízkom napätí pri približne 4,7 V.

Podľa meraní výkonu z Raspi.tv, Raspberry Pi 4B využíva pri sledovaní 1080p videa približne 640 mA. To dáva asi 3,2 W elektrickej energie, keď sa vynásobí vstupným napätím 5 V.

Typická lítium-iónová power banka má nominálne napätie článku 3,7 V. Pre 20Ah powerbanku to vychádza na kapacitu 74Wh. Na výpočet hodín bude táto powerbanka nakoniec túto kapacitu (74 Wh) vydelíme spotrebou energie Raspberry Pi (3,2 W pri sledovaní 1080p video).

20 000mAh powerbanka by teda mala napájať Raspberry Pi 4 približne 23 hodín pri sledovaní videí a celkovo pri nízkej intenzívnej záťaži. To bude buď menej alebo viac, v závislosti od zaťaženia procesora a pripojených zariadení.

3. Neprerušiteľný zdroj napájania (UPS)

An neprerušiteľný zdroj napájania (UPS) je zariadenie, ktoré poskytuje núdzové záložné napájanie počítačov a iných zariadení.

Na rozdiel od prenosnej napájacej banky sa UPS automaticky zapne v prípade výpadku sieťového napájania a zvyčajne má menšiu kapacitu batérie. Je tiež zvyčajne drahšia ako powerbanka, ale môže byť užitočná v prípade výpadku prúdu, najmä pri projektoch, ktoré musia byť neustále zapnuté.

Ak chcete používať UPS s Raspberry Pi, budete si musieť zakúpiť UPS HAT (hardvér pripojený navrchu), ako je model PiJuice alebo Waveshare. Budete musieť nastaviť HAT, aby sa spustil počas výpadku. Napájanie z UPS môže trvať od dvoch do piatich hodín v závislosti od kapacity.

4. Univerzálny vstupný výstup (GPIO)

The Hlavička GPIO (General Purpose Input Output). na Raspberry Pi je rad kolíkov, celkovo 26 alebo 40, ktoré možno použiť na prepojenie medzi Raspberry Pi a inými elektronickými komponentmi. Dá sa použiť aj na napájanie Pi.

Mali by ste si však uvedomiť, že napájanie Raspberry Pi cez 5V napájacie kolíky na GPIO môže byť zložité, pretože môže viesť k vážnym problémom, ak sa to urobí nesprávne. Môže to spôsobiť trvalé poškodenie vášho Raspberry Pi. Tento spôsob napájania Raspberry Pi môže byť vhodný pre skúsenejších používateľov.

Budete musieť pripojiť fyzický kolík 2 alebo 4 k napájaniu 5 V a kolík 6 k zemi (GND). Pred pripojením k Raspberry Pi musíte tiež zabezpečiť, aby bol váš napájací zdroj regulovaný a mal nadprúdovú ochranu.

5. Napájanie cez Ethernet (PoE)

Power over Ethernet, alebo PoE, je čoraz populárnejšia metóda napájania zariadení. Používa náhradný pár v ethernetovom kábli na prenos dát aj elektrického prúdu. Toto možno použiť ako pohodlný spôsob napájania Raspberry Pis alebo iných zariadení, ktoré vyžadujú vlastný vyhradený zdroj energie. V súčasnosti sú Raspberry Pi 3B+ a 4B jedinými modelmi, ktoré oficiálne podporujú napájanie cez Ethernet (aj keď iné môžu fungovať pomocou PoE adaptéra tretej strany).

Na napájanie Raspberry Pi cez Ethernet potrebujete PoE HAT. Môžete použiť buď pôvodný Raspberry Pi PoE HAT (ukončený, ale stále k dispozícii na nákup na Amazone) alebo Raspberry Pi PoE+ HAT. PoE+ HAT môže poskytnúť viac energie a má rovnakú cenu ako staršia verzia. Pôvodný PoE HAT však pri nečinnosti spotrebuje menej energie a zmestí sa do oficiálneho puzdra, ak sú to pre vás dôležité úvahy.

Záver

Existuje mnoho spôsobov, ako napájať Raspberry Pi. Najbežnejším spôsobom je použitie sieťového zdroja USB, ale existujú aj iné možnosti, ako napríklad PoE a prenosné napájacie banky. Každá metóda má svoje klady a zápory, takže je len na vás, aby ste si vybrali tú najlepšiu metódu použiteľnú pre vašu situáciu a požiadavky vášho projektu.