Hallo liebe Raspberry Gemeinde
ich habe eine Frage zu den Störgeräuschen, die CPU und andere Komponenten bei meiner Phoniebox verursachen. Mir konnte damit bisher nicht einmal unser ansässiger Elektronikladen helfen, wo wir schon divrse Teile ausprobiert haben. Dazu komme ich aber noch.
Vorab: Was Elektronik und Bauteile angeht bin ich interessiert, aber absoluter Neuling. Ich bin am PC mehr auf der Software unterwegs.
Aufbau der Phoniebox / Komponenten
Die Phoniebox hat einen Raspberry Pi 3b (Buster, Phoniebox+Spottify Stand August 2020)
EC Technology Powerbank 26800mAh [Anzeige] (schaltet automatisch ein/aus, wenn Last anhängt oder eine Weile nicht mehr , Laden ist aber SEHR langsam, wenn der Pi (auch aus) dran hängt)
Neuftech USB RFID Reader EM4100 [Anzeige] mit entsprechenden Karten und Token; Das Gehäuse habe ich entfernt und den Buzz entfernt. Die RFID Spule ist unter den Deckel ausgerichtet.
Innovateking-EU TPA3116D2 Digital Verstärker [Anzeige] (Doppelpack, nur einer in Benutzung)
Sabrent USB Externe Soundkarte [Anzeige]
Lautsprecher aus einer alten Anlage (4 Ohm)
Hikig Arcade-Tasten mit Mikroschalter LED beleuchtet [Anzeige] (Lauter, Leiser, Play, Next, Back) + 5kOhm Poti für deren Helligkeit
MicroUSB Ladebuchse für den externen Anschluss des Ladegeräts
Im Beitrag selbst habe ich noch einen Versuch den Schaltplan nachzubilden eingefügt
Nun zum Problem:
- Bei CPU Last ist ein entsprechendes Störgeräusch zu hören
- Wenn das WLAN gesucht wird, ist regelmäßig ein brummiges Störgeräusch zu hören
- Wenn die Powerbank lädt und deren Status LEDs blinken, ist ein helleres/dumpferes Fiepen zu hören (je nach Anzahl der leuchtenden LEDs)
- Wenn am RFID Leser die Grüne/Rote LED leuchtet, ist ein Störgeräusch zu hören (ggf. aber auch wegen der CPU beim Befehl ausführen)
Zusatz:
- Beim einschalten gibt es ein hässliches Knacken, wenn der Verstärker Strom bekommt (Laden der Kondensatoren?) Wird der Verstärker erst später über den eigenen Drehweiderstand/Switch eingeschaltet, passiert das nicht)
Hier einmal ein (Versuch) des Schaltplans. Da es der erste ist, den ich jemals mit dem Programm erstellt habe, möge man mir das Eine oder Andere verzeihen.
Das GND (schwarz) überall durchgezogen wurde, ist Absicht. Wie unten beschieben habe ich beim Messen festgestellt, dass GND immer (an und ausgeschlatet) und überall gleich gegen den LiPo- verbudnen ist.
Oben Links ist natürlich meine Powerbank. Da ich nichts wirklich passendes an Symbolen/Platinen hatte, aber auch nciht jedes Bauteil Nachbilden wollte eine "Blackbox" und die wichtigsten Teile.
Danach folgt der Pi mit dem OnOffSHIM. Die Hardware-Button sind auf die abgebildete Binbelegung umkonfiguriert.
Am Pi angeschlossen sind der USB RFID Leser und die USB Soundkarte.
Unten rechts ist mein Sorgenkind (obwohl ich mittlerweile denke daran liegt es gar nicht!). Der Verstärker hat einen Poti mit OFF Position am Anschlag. Das Tonsignal kann per 3,5 Klinke oder über 3-Adern zugeführt werden. Aus Platzgründen im Gehäuse habe ich ein altes Klinke/Chinch Kabel zerschnitten und die Adern angeschlossen.
Unten Links ist mein aktueller Workaround
Wenn ich dem Verstärker eine eigene Stromzufuhr verpasse (z.B. 4 AAA Akkus mit 4,8 Volt; 4,5 will der Verstärker min.), dann ist KEIN einziges Nebengeräusch zu hören.
Allerdings kann ich den Zusatzakku bisher nicht einzeln Anschlaten und vor allem nicht laden.
Die Schalter, wie im Bild gibt es natürlich nciht, das ist nur als Entweder PB oder AkkuPack gedacht, damit nicht einfach die Kabel durcheinander laufen.
Gescheiterte Versuche
- Andere Stromversorgung für das Gesamtkonstrukt. Selbst mit einem starken Netzteil für 5 Volt oder andere Powerbanks hat sich nichts geändert
- Den Verstärker mit eingenem Kabel vom 2. PowerBank Anschluss versogen. Das Kabel abgeschnitten und +/- an den Verstärker verbunden.
- Kondensator vor dem Verstärker zur Verbesserung der Stromversorgung bei Last an anderer Stelle (Diverse Größen im Elektronik-Handel getestet) --> Aber da sind ja auch die 2 35V1000@µF, die der Platine nach direkt nach dem Stromanschluss kommen
- Kondensator auf der 5V Schine vom Pi, um das dort generell besser zu stabilisieren
- Verstärker direkt an den LiPo angeschlossen (zu wenig Spannung, 4,5V min; obwohl die grüne Status LED geleuchtet hatte...)
- Spule vor dem Verstärker eingefügt (hat nur etwas das Start-Knacken verbessert)
- GND am Audio-In des Verstärkers nicht verbunden (DEUTLICH schlechter geworden das Ganze)
- MT3608 DC-DC StepUp Booster zwischen LiPo und Verstärker, um getrennte Stromversorgungen, wie mit dem AkkuPack zu erhalten
Was mir noch aufgefallen ist
- Wenn ich nur VCC am Verstärker anschließe, springt der Verstärker bereits an, weil er über GND vom Audio-In zurück leitet!?
- Auch im ausgeschalteten Zustand (OnOffSHIM und Powerbank aus) kann ich auf allem was GND ist einen Widerstand von 0 messen, weil von LiPo- bis Verstärker immer alles verbunden bleibt. Nur + wird abgeschaltet!?
Meine letzten Ideen
1) Ich hatte mir zuletzt noch MT3608 DC-DC StepUp Booster bestellt, weil ich testen wollte, ob ich die Situatiuon mit dem AkkuPack nicht auch durch einen Step-Up vom LiPo an den Verstärker hinbekomme. Dabei hatte ich aber das Problem, dass gar kein Ton kam. Habe es dann mit 2 StepUp Modulen für doppelte Ausgangs-Stromstärke noch versucht, aber auch ohne Erfolg.
2) Zum Trennen des AkkuPacks habe ich ein 4-fach 5V Relais besorgt, damit ichnach dem Starten des Raspberry über die GPIO das Relais schlißen kann, um dann erst dem Verstärker Strom zu geben. Das würde antürlich auch bei dem MT3608 genutzt, damit dort nur bei PowerOn auch der Verstärker Saft bekommt. Da ich dann och 3 Relais frei hab, würde ich damit auch erst verzögert die Lautsprecher verbinden -> Start-Knacken umgehen
3) Kann ich mit Dioden eine Trennung zwischen GND Pi und GND Verstärker-Stromversorgung hinbekommen? Oder anders dafür sorgen, dass die Störgeräusche nicht mehr über den Verstärker gehen (Spulen)?
Ich denke ja, dass aufgrund des überall gleichen GND die Störung von CPU und allen anderen Teilen auch über den Lautsprecher mit geht (Trotz 2 Kondensatoren auf der Platine).
Dass es an der PB Elektronik selbst liegt, würde ich meiner Meinung nach ausschließen, da es auch mit anderen Stomquellen so bleibt und bei einem reinen eigenen Akku für den Verstärker sofort weg ist.
Ich bin für jede Anregung gerne offen.
Wenn ich von einzelnen Teilen noch Bilder liefern soll, bitte gerne anfragen.
VG
Screem