Multi-Stromversorgung für RaspberryPi4

  • Du kannst grob +-5% Toleranz bei 5V rechnen. Es ist auch nicht wichtig dass 5,1V am RPi ankommen, sondern 5V sind ausreichend. Wichtig ist eben, das die Spannung stabil bleibt bei unterschiedlichen Strömen.

  • Wichtig ist auch ein kurzes, hochwertiges USB Stromkabel, kein billiges China-Zeux.


    Servus !

    Danke für den Hinweis, ist aber durchaus bekannt, schon aufgrund des schlechteren Datendurchsatzes bei USB3-Kabeln einfacherer Machart. Da greife ich schon länger zu etwas namhafteren Artikeln.


    Für die RasPi-Versorgung bin ich aktuell mit diesen Kabel sehr zufrieden: USB-C Kabel (Affiliate-Link)


    Du kannst grob +-5% Toleranz bei 5V rechnen. Es ist auch nicht wichtig dass 5,1V am RPi ankommen, sondern 5V sind ausreichend. Wichtig ist eben, das die Spannung stabil bleibt bei unterschiedlichen Strömen.

    Danke für den Hinweis!

    Also sollte, von 5,1V ausgehend, auch 5,35V noch erlaubt sein? ist das irgendwo eigentlich in offiziellen Dokumenten der Foundation festgehalten?

    Natürlich lege ich mich dann eher auf 5,25V fest, um Spannungsspitzen doch zu vermeiden.

  • Wichtig ist auch ein kurzes, hochwertiges USB Stromkabel, kein billiges China-Zeux.

    ...und deswegen würde ich anstatt dieses fertig konfektionierten USB-C-Kabels lieber so etwas nehmen. Hier sieht man nämlich im Datenblatt, dass die beiden Versorgungsleitungen aus jeweils 11 Litzendrähten zu 0,16mm Durchmesser bestehen. Daraus ergibt sich rechnerisch ein Querschnitt von ca. 0,22mm², was laut dieser Tabelle eine Strombelastbarkeit von >3A ergibt und damit für einen RPi4 pro Kabel ausreichend sein sollte.

  • Also sollte, von 5,1V ausgehend, auch 5,35V noch erlaubt sein?

    Nein. Die 5% Toleranz beziehen sich auf 5V. Also +-0,25V. Aber wie im Beitrag #11 geschrieben, springt laut Dokumentation die Unterspannungserkennung erst bei 4.63V an. Daher sollte eine stabile Spannung von 5V ausreichen. Vermutlich schwankt die Spannung des original Netzteils aber etwas (oder mehr). Die Qualität kann da einen Unterschied machen, ob es stabil funktioniert, oder nicht.


    Aber du hast doch ein Messgerät an USB angeschlossen, wenn ich mich nicht irre. Da kannst du beobachten wie sich die Spannung verhält in Extrem Situationen (Wechsel von grossen Strömen und maximal Auslastung). Wenn die Spannung bei 5V +-5% bleibt, sollte alles gut sein.

    ist das irgendwo eigentlich in offiziellen Dokumenten der Foundation festgehalten?

    Ich meine das irgendwo dort gelesen zu haben. Du kannst ja mal suchen und berichten was du gefunden hast.

  • Ich denke, ich hatte mich noch nicht klar genug ausgedrückt, worum es mir ging:
    Das enthaltene Meanwell-Netzteil war laut einer intern angebrachten Spannungsanzeige auf etwa 5,07 Volt eingestellt und brach mit Anschluss jedes weiteren Pi an den 4 USB-Anschlüssen weiter ein bis auf 5,00V laut derselben Anzeige. USB-Tester außerhalb des Netzgerätes hingegen zeigten Werte unter 4,95V an, was bei 2 Pis bereits zur Low Voltage-Anzeige führte, sobald die CPU-Last über 70% lag. Nun habe ich mit dem Poti entsprechend hochgeregelt, will aber natürlich auf der sicheren Seite sein, dass die Spannung nicht zu hoch wird, wenn nur EIN Pi angeschlossen sein sollte, aber auch bei 4 angeschlossenen nicht die Grätsche macht. Die gezogene Stromstärke lag laut den USB-Testen kaum überhaupt mal über 1A, in Einzelfällen mal bei 1,6A,


    Mit nun eingestellten 5,21 Volt (ohne Last), bei Anschluss EINES oder mehrerer Pi dann gemessene 5,15-5,18V liege ich auch bei Volllast der CPU offenbar im stabilen Bereich, ohne Leistungseinbrüche oder blinkende rote LED am Pi.


    Der Weg über USB3-Buchsen anstelle direkt angeschlossener USB-C-Kabel wurde gewählt, um eine gewisse Flexibilität zu erhalten und vorallem lieber am Netzteil den USB-Stecker zu ziehen als an der etwas empfindlicheren USB-C-Buchse des Pi. Auch eine Akku-Versorgung ist so durch einfaches Umstecken möglich, wenn mal ein Pi mobil eingesetzt werden soll.


    Ich verwende ausschließlich Pi4- oder nen Pi400, daher meine Frage zu den 5,1V, die ja die Empfehlung für den Pi4 sind. Daher auch die Annahme, dass DARAUF die Toleranz aufbauen könne.


    Dennoch interessiert mich weiterhin, wie andere MeanWell-Nutzer dies so handhaben, oder hat keiner das Szenario, damit 4 Pis zugleich zu betreiben?

  • Hallo CyPi,

    vier Raspis an einem Netzteil habe ich nicht, aber mein Universalmessgerät besteht aus einem Raspberry Pi 4B, einer HDD Festplatte, einer 16-Kanal AD/DA Wandlerkarte, vier zusätzlichen USB 3.0, diversen Relais, einem Multiplexer und dann kommen noch die jeweils angeschlossenen Sensoren hinzu.

    Stroversorgung durch ein Mean Well RS-50-5 (10A) Netzteil.

    Ich habe die Spannung am Raspberry gemessen und bei "normaler" Last auf 5,1 V eingestellt. Schwankt minimal und macht seit etlichen Monate keinerlei Probleme :)


    Gruß, Holger

  • Hallo Holger,

    Danke für Deine Antwort!

    Gemessen an den GPIO-Pins, nehme ich an?
    Da kommt mein Multimeter nun auch auf etwa 5,1V ohne spezielle CPU-Auslastung, die USB-Tester weichen mal mehr, mal weniger ab, aber das war zu erwarten.
    Dann ist die Anzeige am Netzgerät mit 5,18-5,21V eindeutig etwas zu optimistisch. ;)


    Grüße, Cy

  • Nun aber mal noch eine interessante Beobachtung -

    die RasPi-Netzteile, also die offiziellen der Foundation, geben meinen Messungen zufolge eine (unbelastete) Spannung von 5,27 Volt ab. Mit einem RasPi4 ohne nennenswerte Last sind es dann 5,22 Volt.
    Hätte ehrlich gesagt nicht erwartet, dass die originalen Netzteile so knapp an den Maximalwerten der Spezifikation arbeiten. Aber nun gut. Mit einer Einstellung knapp darunter läuft das Multi-Netzteil nun schon eine ganze Weile ohne Probleme. Da kann ich also weitere in Auftrag geben ;)


    Aber was ich auch beobachtet habe - sobald die Spannung an einem der Pis mal unter 4,8V fällt, beendet die rote LED am Pi ihr Leuchten, bis die Spannung sich wieder stabilisiert hat. Auch arbeitet der Pi dann nicht mehr zuverlässig, die 4,63 Volt sind also deutlich zu wenig für einen noch stabilen Betrieb, die Unterspannung wird am Desktop-Pi ebenfalls deutlich früher gemeldet. Nun gut, halten wir die Pis einfach auf gut 5 - 5,1V, dann sollte es aber wirklich keine Probleme geben.


    Grüße,

    Cy

  • "Wer misst, misst misst." Du solltest schon schreiben, wo genau in der Schaltung du gemessen hast. Am besten noch die genauen Bedingungen der Messung. Sonst ist man auf raten angewiesen.


    Ansonsten kannst du ja mal deine Ergebnisse der RPi Fondation mitteilen und nach Klärung fragen. Die Antwort, oder was auch immer dabei heraus kommt, dann hier mitteilen.

  • Nun, da ich hier von einer Spannungsversorgung für den Pi spreche, messe ich mit dem identischen USB-Spannungsmesser direkt am USB-C-Anschluss. Schließlich will ich ja rausfinden, welche Spannung ich dort mit der Multi-Stromversorgung anlegen kann, ohne den Pi entweder zu brutzeln oder eben Ausfälle wegen zu geringer Spannung zu erleben. Zusätzliche Messung an den GPIO-Pins ergibt mittels hochwertigem Multimeter 5,20 Volt.

    Dass nun wirklich alle USB- und sonstige Messgeräte zufällig dieselbe Fehlertoleranz von 0,1 oder 0,2 Volt aufweisen sollten, halte ich für ausgeschlossen.


    Aber nun gut, mir geht es nicht darum, der Foundation irgendwas anzukreiden oder nachzuweisen, sondern eben für eine alternative Stromversorgung auf der sicheren Seite zu sein. Liege ich mit der gemessenen Spannung geringfügig unter der Spannung des offiziellen Netzteils, so genügt mir das.


    Nun gut, an der Stelle ist das Thema für mich aber auch ausreichend geklärt, daher auf erledigt gesetzt.