DC-DC Spannungswandler 12-24V auf 5V

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  • Hallo liebe Raspberry Community,

    hier habe ich mal eine Frage an die Elektronikexperten hier im Forum. Ich habe mir einen DC-DC-Wandler gekauft, der die Spannung von 12-24 Volt auf 5V/max. 10A runter regelt:

    https://www.ebay.de/itm/143405772583

    Wenn ich nun ein 19,2 Volt Netzteil (einfach von einem alten Notebook) primär dranhänge und den Raspberry Pi auf der sekundären Seite (also auf 5V natürlich), dann fährt das Ding hoch.

    So weit so gut. Nun würde ich gerne (das ganze ist für ein Wohnmobil als KODI-Mediacenter gedacht) eine 2,5" externe Festplatte / 4TB betreiben. Wenn die am Raspberry hängt, fährt jedoch selbige nicht mit hoch. Bringt der Wandler zu wenig Spannung? Könnt Ihr mir irgendwelche Tipps geben?

    Ich würde sehr gerne weitere Projekte in Zukunft mit diesem sehr universellen und leistungsfähigen Spannungswandler umsetzen, weiß jedoch nicht, was hier das Problem ist. Sehr interessant ist, dass wenn ich im Auto folgenden Adapter verwende, dann läuft die Platte mit dem Rapberry hoch:

    https://www.amazon.de/Anker-PowerDrive-Ladeger%C3%A4t-Bluetooth-Powerbank-Schwarz/dp/B00JPYAC6Y/ref=asc_df_B00JPYAC6Y/?linkCode=df0&hvadid=310709581338&hvpos=1o1&hvnetw=g&hvrand=13877880368642944719&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=9042452&hvtargid=pla-562153034059&psc=1&th=1&ref=&adgrpid=60811561894&tag=psblog-21 [Anzeige]

    Ich habe zwar vor 20 Jahren mal eine Elektroniker-Ausbildung gemacht, bin aber schon sehr lange aus dem Thema draußen. Darum brauche ich mal einen Experten-Rat. Ich finde auch relativ wenig Infos über eine Verwendung des Raspberry PI mit diesem WG-1224S0510 im Net. Ist der nicht dafür geeignet?

    Ich werde als nächstes mal die Sekundärspannung messen. Wenn die auf unter 4,8V einbricht, dann glaube ich weigert sich der Raspberry, die Platte zu versorgen. Kann das sein?

    Wenn Ihr noch weitere infos benötigt, dann schreibt mir gerne. Ich würde mich sehr freuen, wenn wir gemeinsam hier etwas Licht ins Dunkel bringen können.

    Vielen Dank & viele Grüße

    Abraxas2009

  • Wo schließt du die Festplatte an?

    Am PI oder am Ausgang des Wandlers, parallel zu PI?

    Wie Stabil ist die Spannung?

    Fährt die Platte, wenn sie alleine dran hängt hoch?

    Obwohl auf dem Wandler 10A steht, kann es sein, dass sie bei zu starker Belastung einbricht, und dann die Nennspannung nicht mehr gegeben ist. Dieser Einbruch muss nicht lange sein, kann aber dazu führen, dass die Elektronik der Platte sagte "nicht mit mir"

    Computer ..... grrrrrr

  • Hallo Leute,

    schon mal vielen herzlichen Dank für die Antworten. Das mit dem Spannungseinbruch befürchte ich auch. Um die Frage zu beantworten: Ja, mein Plan ist es, die Platte direkt mit nur einem Kabel an den Raspberry anzuschließen und so habe ich das bis jetzt auch getestet. Mit dem Anker-Adapter funktioniert das auch einwandfrei.

    Das mit dem Y-Kabel ist eine gute Idee, das teste ich mal.

    Wenn es ein Spannungseinbruch ist - könnte ich das ggf. mit einem großen Elko abfangen? Was meint Ihr? Der könnte sich doch zuerst aufladen und dann die Spannung abgeben, wenn sie benötigt wird. Nur welche Größe benötige ich da wohl - da bin ich schon zu lange draußen. Und ein Wiederstand an der ein- oder anderen Stelle könnte auch hilfreich sein. Wie denkt Ihr darüber?

    Ich werde so bald wie möglich mal die Ausgangsspannung messen! Und um die Platte direkt per Strom an die Stromversorgung und nicht an den Raspberry anzuschließen, bräuchte ich ein spezielles Kabel bei dem Strom und Datenleitung getrennt sind. Gibt es sowas schon oder muss ich da den Lötkolben bemühen (hatte ich schon mal gekuckt, aber nichts gefunden....)?

  • Für KFZ-Anwendungen oder 12/24V würde ich einen einstellbaren StepDown Wandler nehmen und den auf 5,1V bis 5,2V einstellen.

    Zusätzlich würde ich noch für eine entspr. Filterung der DC. Spannung zum PI sorgen, mindestens mit einen Ferritring.

    Denn der PI reagiert auch empfindlich auf Störungen in der DC-Spannung.

    Solche Stecker, wie der von dir gezeigte, bringen keine "echten" 5.0 Volt, sondern unter Last so um 4,9V oder weniger.

    Für normale USB Geräte oder Handys laden mag das reichen, für einen PI aber nicht, der mag ab PI 3B 5,1V.

    Soll heißen ein einstellbarer Wandler muss sein!

    So etwas z.B. Link

  • Für KFZ-Anwendungen oder 12/24V würde ich einen einstellbaren StepDown Wandler nehmen und den auf 5,1V bis 5,2V einstellen.

    ich würde niemals einen Stepdown mit Poti wählen, Potis neigen eher zum Ausfallen oder Verstellen, im KFZ kann es schon mal rauh zugehen durch Erschütterung oder extremer Hitze.

    Wenn Regler mit Poti, Poti passend einstellen, auslöten durch Fest R als MF Metallfim ersetzen

    siehe

    Raspberry Pi 4 über GPIO mit Strom versorgen

    und Folgende

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • ich würde niemals einen Stepdown mit Poti wählen, Potis neigen eher zum Ausfallen oder Verstellen, im KFZ kann es schon mal rauh zugehen durch Erschütterung oder extremer Hitze.

    Wenn Regler mit Poti, Poti passend einstellen, auslöten durch Fest R als MF Metallfim ersetzen

    siehe

    Raspberry Pi 4 über GPIO mit Strom versorgen

    und Folgende

    Poti Aus und Widerstand einlöten, kann man ja machen.

    Für mich wäre das z.B. kein Problem.

    Das Problem ist, dass man den Wert erstmal ermitteln muss, weil der Regler nicht 5,00V bringen soll, sondern eben 5,15V.

    Sonst könnte man da eine andere Art Regler einsetzen, die genau 5,00V bringen.

    Aber leider läuft ein PI 3B aufwärts, nicht mit genau 5,00 V.

  • Das Problem ist, dass man den Wert erstmal ermitteln muss, weil der Regler nicht 5,00V bringen soll, sondern eben 5,15V.

    welches Problem?

    Was genau hast du nicht verstanden?

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • welches Problem?

    Was genau hast du nicht verstanden?

    Ich habe das schon verstanden aber ich bin Hobby Elektroniker und bin deshalb auch dementsprechend ausgestattet!

    Aber anderen Usern könnte es z.B. einfach an der der Möglichkeiten fehlen um Spannung, Strom und Widerstand zu messen, sprich ein gescheites Digital Multimeter.

  • Aber anderen Usern könnte es z.B. einfach an der der Möglichkeiten fehlen um Spannung, Strom und Widerstand zu messen, sprich ein gescheites Digital Multimeter.

    also wirklich wer basteln will sollte auch 10-20 € für ein DMM haben, es muss weder schnell sein noch 0,1% haben.

    Poti einstellen auf 5,15V auslöten und die Widerstände messen und passende Fest R einsetzen, Beispiel nannte ich.

    Wer das nicht schafft sollte den Plan Basteln verwerfen oder mit Ausfällen rechnen.

    Hier wird oft mit noch weniger Überlegung gebastelt, sogar ganze Webseiten gefüllt WS2812B oder WS2801 ohne Pegelwandler am PI oder anderen 3,3V Devices.

    Das ist einfach nur ........... bildungsfern!

    Ich bin sicher in unserem Kulturkreis hatte JEDER die Chance in Physik 9 Klasse die Grundlagen zu lernen.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Aber leider läuft ein PI 3B aufwärts, nicht mit genau 5,00 V.

    Ich muss dich enttäuschen: Mit GENAU 5,00V läuft ein PI 3B+ ...

    (Zumindest laufen hier 3 RPs und ein Zero so).

    Der Irrtum, dem viele (hier) unterliegen ist, dass nur auf einen "statischen" Spannungswert (5,xx V) geschaut wird.

    Der Strombedarf des RP ist im Betrieb hochdynamisch... wenn man da "nur" ein Digitalmultimeter dran hat, sieht man nix, weder den dynamischen Stromverlauf noch die dynamischen Spannungswerte (und wie sie kurzzeitig einbrechen).

    Ich habe vor ca. 6 Jahren da mal Messungen gemacht und hier im Forum (mit Bildern) diskutiert:

    Pi nicht mehr per Netzwerk erreichbar, aber aktiv

    Die Bilder muss man einzeln anklicken und die Ausgabe des Oszis lesen (können):
    Links unten sind bei den Bildern die Messdaten der Messcursoren eingeblendet...

    (Wenn es dazu Fragen gibt, bitte melden)

    Entscheidend ist die "Härte" der Stromversorgung + der Restwelligkeit durch den Spannungswandler.

    Da das die meisten nicht wissen, wird die Spannung erhöht auf 5,1V .... 5,2V, um die Spannungseinbrüche nicht ganz so tief ausfallen zu lassen und über dem kritischen 4,8V-Pegel zu bleiben (Ab da geht wirklich nicht mehr viel mit dem RP...)

    Was helfen kann bei schlechten NT:

    Block-Kondensatoren unmittelbar vor oder an den Einspeisepunkten des RP:

    1 x 1000myF Elko

    1 x 10myF Tantal-Elko (z.B. https://www.reichelt.de/tantal-kondens…-16-p20332.html)

    Beide parallel schalten.

    Diese Kondensatoren blocken zumindest einen Teil der dynamischen Spannungseinbrüche...

    So jedenfalls laufen bei mir 2 RPs (ein 3B+ und der Zero) sogar mit mittelmäßigen USB-Ladeadapter... seit inzwischen ca. 3 Jahren...

  • Der Irrtum, dem viele (hier) unterliegen ist, dass nur auf einen "statischen" Spannungswert (5,xx V) geschaut wird.

    IMHO hatte Jörg das ab dem PI3 mal gemessen, ab der microUSB Powerbuchse sollen unter Vollast bis zu 0,6V abfallen, deswegen wurde ja das spezielle "PI3 Netzteil" mit 5,1V eingeführt um diese Schwäche zu kaschieren.

    Ich hatte ja schon am PI1 hinter der microUSB für power 1000µF im PI Tuning1 eingebaut und auch am Pufferkondensator zu den USB Buchsen 1000µF nachgerüstet um beim Stecken an USB, wlan oder dicker Flash, keine Abstürze zu provozieren.

    Also Kondensator kann helfen, aber nicht immer wenn die microUSB am PI3 ständig 0,6V vernichtet und alles volle Pulle saugt, CPU/GPU sowie Last am USB und an der GPIO Pinleiste.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Ja, diese Micro USB Buchse zu verwenden war kein guter Einfall der PI Entwickler!

    Bei den Stromstärken die da drüber gehen, muss es zwangsläufig Spannungsabfälle geben, denn diese Buchse ist dann total ausgelastet.

    Denn Spezifikationen guter Micro USB Buchsen vertragen die maximal 3.0 Ampere an Pin 1 und 5.

  • Denn Spezifikationen guter Micro USB Buchsen vertragen die maximal 3.0 Ampere an Pin 1 und 5.

    es geht ja nicht ums Vertragen sondern um die Spannungsabfälle, vertragen tun das bestimmt alle denn 0,6V x 3A sind 1,8W, da kocht noch nichts, kleine Lötkolben fangen so ab 6-10W an.

    Aber das dem PI dann 0,6V fehlen ist schlimm, man liegt unter der USB +-5% Grenze bei 5V, ein Regler zu 3,3V käme ja klar (bei richtiger Auslegung) aber alles was an USB hängt wäre dann nicht passend versorgt!

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  • es geht ja nicht ums Vertragen sondern um die Spannungsabfälle, vertragen tun das bestimmt alle denn 0,6V x 3A sind 1,8W, da kocht noch nichts, kleine Lötkolben fangen so ab 6-10W an.

    Ich will ja nicht besteiten, dass an der USB-Buchse Spannung abfällt, aber 0,6V ???

    Damit würde ja bei Versorgung mit 5,1V nur noch 4,5V am internen Wandler stehen, eine Spannungshöhe, bei der normal beim RasPi nicht mehr viel geht...

    Und selbst wenn: bei einem verbrauch von 2A sollte die Wärmeleistung von 1,2W die Buchse MERKLICH erwärmen.

    IST das so? Hat das mal jemand gemessen (Finger/IR-Thermometer) ??

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