5 različnih načinov za napajanje Raspberry Pi

Ne glede na to, ali uporabljate Raspberry Pi doma ali na oddaljeni lokaciji, na primer za vremensko postajo ali kamero za divje živali, bo za delovanje potreboval zanesljivo oskrbo z električno energijo.

Če imate model Raspberry Pi in niste povsem prepričani, kako ga napajati za svoj projekt, berite dalje če želite izvedeti več o različnih načinih, kako lahko te računalnike velikosti kreditne kartice oskrbujete z elektriko.

Možnosti napajanja Raspberry Pi

Vsi računalniki Raspberry Pi od začetka potrebujejo napajanje 5 V, vendar se priporočena amperaža razlikuje med modeli. Starejši modeli (in tudi manjši Zero) potrebujejo 2,5 A ali manj, medtem ko novejši modeli polne velikosti, kot je Raspberry Pi 4 in Pi 400 potrebujeta kar 3 A, še posebej, če priklapljate dodatne zunanje naprave ali izvajate težke naloge.

Spodnja tabela prikazuje zahteve glede napajanja za vsak model Raspberry Pi.

Če uporabite napajalnik, ki ne zagotavlja dovolj toka ali ne izpolnjuje zahtev, se bo na vrhu zaslona prikazalo opozorilo o nizki napetosti. Starejši modeli lahko namesto tega prikazujejo mavrične kvadrate ali utripajočo ikono strele.

Prenizka napetost lahko povzroči težave, kot so okvara kartice SD, dušenje procesorja, težave s povezanimi zunanjimi napravami in naključne zrušitve. Na splošno prenizka napetost ne bo povzročila trajne škode na Raspberry Pi.

1. Napajanje

Najpogostejši način za napajanje Raspberry Pi je uporaba združljivega omrežnega napajalnika USB. Vrsta priključka USB se razlikuje od modela do modela. Nedavno Modeli Raspberry Pi opazili premik od priključka micro-USB k priključku USB Type-C.

Če že imate omrežni napajalnik USB, ki izpolnjuje priporočene zahteve, ga lahko uporabite za napajanje vašega Raspberry Pi brez kakršnih koli težav. V nasprotnem primeru bo morda bolje, če nabavite uradni napajalnik USB pri pooblaščenem prodajalcu, da prihranite čas in se izognete kakršnim koli težavam.

Uradni napajalnik Raspberry Pi zagotavlja višjo napetost USB od običajne pri 5,1 volta, da prepreči težave, ki jih povzročajo padci napetosti v kablih.

2. Power Bank

Če svojega Raspberry Pi ne morete ali raje ne napajate iz električnega omrežja, bo združljiva napajalna banka naslednja najboljša možnost. Power bank bo še posebej prav prišel za prenosni ali vedno vklopljeni projekti.

Ni nujno, da napajalnik zagotavlja točno 3 A. Amperaža že do 2,4 A se je izkazala kot povsem dovolj za Raspberry Pi 4B v številnih situacijah. Če pa povezujete tipkovnice, miške in SSD, potrebujete napajalnik 3A. Upoštevati morate padce napetosti, zlasti če uporabljate generične kable. Raspberry Pi običajno sproži opozorilo o nizki napetosti pri približno 4,7 V.

Glede na meritve moči iz Raspi.tv, Raspberry Pi 4B porabi približno 640 mA pri gledanju videa 1080p. To daje približno 3,2 W električne moči, če jo pomnožimo z vhodno napetostjo 5 V.

Tipična litij-ionska napajalna banka ima nazivno napetost celice 3,7 V. Za 20Ah powerbank to deluje na kapaciteto 74Wh. Za izračun ur bo ta powerbank nazadnje, to zmogljivost (74 Wh) delimo s porabo energije Raspberry Pi (3,2 W, ko gledamo 1080p video).

Zato bi moral napajalnik z 20.000 mAh napajati Raspberry Pi 4 približno 23 ur, ko gledate videoposnetke in na splošno pod nizko intenzivno obremenitvijo. To bo manj ali več, odvisno od obremenitve procesorja in povezanih naprav.

3. Napajalnik brez prekinitve (UPS)

An brezprekinitveno napajanje (UPS) je naprava, ki zagotavlja zasilno rezervno napajanje za računalnike in druge naprave.

Za razliko od prenosne napajalne enote se UPS samodejno vklopi v primeru izpada električne energije in ima običajno manjšo kapaciteto baterije. Običajno je tudi dražji od napajalnika, vendar je lahko koristen v primeru izpada električne energije, zlasti pri projektih, ki morajo biti vedno vklopljeni.

Če želite uporabljati UPS z Raspberry Pi, boste morali kupiti UPS HAT (Hardware Attached on Top), kot je model PiJuice ali Waveshare. Nastaviti boste morali HAT, da se vključi med izpadom. Napajanje iz UPS lahko traja od dve do pet ur, odvisno od zmogljivosti.

4. Splošni vhodni izhod (GPIO)

The General Purpose Input Output (GPIO) glava na Raspberry Pi je vrsta zatičev, skupaj 26 ali 40, ki se lahko uporabljajo za povezavo med Raspberry Pi in drugimi elektronskimi komponentami. Uporablja se lahko tudi za napajanje Pi.

Upoštevati pa morate, da je napajanje Raspberry Pi prek napajalnih zatičev 5 V na GPIO lahko težavno, saj lahko povzroči resne težave, če se izvaja nepravilno. Lahko trajno poškoduje vaš Raspberry Pi. Ta način napajanja Raspberry Pi je morda primeren za bolj izkušene uporabnike.

Fizični pin 2 ali 4 boste morali priključiti na napajanje 5 V in pin 6 na maso (GND). Prav tako se morate prepričati, da je vaš napajalnik reguliran in ima zaščito pred prevelikim tokom, preden ga priključite na Raspberry Pi.

5. Napajanje prek Etherneta (PoE)

Napajanje prek etherneta ali PoE je vedno bolj priljubljena metoda napajanja naprav. Za prenos podatkov in električnega toka uporablja rezervni par v kablu Ethernet. To lahko uporabite kot priročen način za napajanje Raspberry Pis ali drugih naprav, ki potrebujejo svoj namenski vir napajanja. Trenutno sta Raspberry Pi 3B+ in 4B edina modela, ki uradno podpirata Power over Ethernet (čeprav lahko drugi delujejo z adapterjem PoE drugega proizvajalca).

Za napajanje Raspberry Pi prek Etherneta potrebujete PoE HAT. Uporabite lahko originalni Raspberry Pi PoE HAT (ukinjen, vendar še vedno na voljo za nakup na Amazonu) ali Raspberry Pi PoE+ HAT. PoE+ HAT lahko zagotovi več energije in ima enako ceno kot starejša različica. Originalni PoE HAT pa porabi manj energije v prostem teku in se prilega v uradno ohišje, če je to za vas pomembno.

Zaključek

Obstaja veliko načinov za napajanje Raspberry Pi. Najpogostejši način je uporaba omrežne napajalne enote USB, vendar obstajajo tudi druge možnosti, kot so PoE in prenosni napajalniki. Vsaka metoda ima svoje prednosti in slabosti, zato je odvisno od vas, da izberete najboljšo metodo, primerno za vašo situacijo in zahteve vašega projekta.