Raspberry Pi Stromversorgung fehlgeschlagen

  • Moin,

    ich hatte meine zwei Raspberry Pi 4 über ein PC Netzteil an den Pinleiste mit Strom versorgt. Dies hat auch geklappt bis ich eine LED an der GPIO angeschlossen habe. Dabei hat der Raspberry Pi zu Rauchen angefangen. Über den USB-C Anschluss hat es alles funktioniert. Daher meine Frage ob die Stromversorgung über die Pinleiste Sinnvoll bzw ob es da noch einen anderen Weg gibt.

  • Moinsen,

    erst einmal herzlich Willkommen im Form :)

    Was hast du wie angeschlossen ?
    PC Netzteil ( gut man kann auch mit Kanonen auf Spatzen schießen ) aber eine Nummer kleiner hätte es auch getan.
    Dann darf die Eingangsspannung Vc+ auch nur 5 Volt betragen, maximal 5,2 V ,wenn du diese über die GPIO PIN Nr. 2 oder 4 einspießt. Dann musst du natürlich auch eine Masseverbindung zu einem der GND-PIns herstellen, sonst wird das nichts.
    Weiter die Frage zum PC Netzteil, hast du mal ermitteln lassen, wenn du selber über kein Oszillographen verfügst, wie hoch die Restwelligkeit ist ? Also das Spannungs-Delta der 5 V Ausgangsspannung !
    Und wenn dann natürlich die Frage wie war diese LED angeschlossen ? War es nur eine einzelne ? Hast du einen Vorwiderstand verwendet, oder war es einer der WS-LED Strips ?
    Hier einfach mal den Anschlußplan /-skizez posten, wie du das in der Gesamtheit verstrippt hast .

    Franky

  • Danke für die schnelle Antwort

    Die beiden leds waren jeweils als Status Led mit einem 1k Ohm Wiederstand angeschlossen. Dies jeweils an GPIO 27/17 Ich hatte mich für das PC Netzteil entschieden, da ich 5 Raspberry Pis als Cluster Verwenden wollte. Was meinst du mit Spannung Delta gemeint? Ich habe Daheim ein Oszilloskop, welches aber nicht sehr genau ist und mir meist für die Visualisierung von PWM Signalen dient. Ich hatte jeweils zwei Raspberry Pis an dem Netzteil mit dem selben Aufbau angeschlossen. Der eine ist jetzt anscheinend leider hin.

  • Moinsen

    Wie soll man das am einfachsten Erklären ? Die Ausgangsspannung ist nicht immer zu jedem Zeitpunkt eine Darstellung als gerader Strich auf dem OSZI. Diese flattert mehr oder minder um den Durchschnittswert 5 V herum. Also es gibt Unterschreitungen und Überschreitungen der durchschnittlichen Spannung von 5 Volt. Dieses Unterschied wird als DELTA für Spannweite angegeben und nennt sich Restwelligkeit, oder englisch Ripple.
    Jetzt muss man zwei Dinge beachten:
    - dieses Delta darf oder sollte nicht größer als 30mV sein (0,03 V) sonst kann es zu Fehlermeldungen ( "Undervoltage Warning" ), wie auch zu Funktionsstörungen kommen. Und zum Zweiten darf dann auch der Maximalwert ( Überschreitung ) die zulässige Eingangsspannung nicht überschreiten.

    Aber zu den LEDs , diese hast du mit einem Vorwiderstand zwischen den GPIOs 17/27 und einem der GND Pins auf dem PI-Board verbunden ?

    Franky

  • Okay da muss ich daheim mal schauen, ob ich das irgendwie raus bekomme. Und die LED habe habe ich dann natürlich jeweils an den GND Pins angeschlossen. Über die Versorgung über das Raspberry PI Netzteil hats auch funktioniert. Also die zusätzliche "Power" Anzeige und die zweite LED als Anzeige für den Zugriffe auf den Speicher. Ich würde mir ungern den zweiten Pi auch noch zerschießen, da sie ja zurzeit unbezahlbar sind und daher keine Stromversorgung mehr über die Pin Leiste Realisieren. Hat der 4er Pi Schutzvorrichtungen, wenn ich das PC Netzteil über USB C anschließen würde?

  • Bitte nicht 5 V auf die GPIO Pins

    eigentlich niemals 5V an GPIO Pins legen wenn GPIO für Port Pins steht!

    VCC und GND sind ja keine Port Pins auch wenn sie auf der Pinleiste liegen.

    Ein PI4 zieht möglicherweise auch schon reichlich Strom, es bleibt das Geheimnis der PI Foundation ob die Leiterbahnen an den Pfostenleisten breit genug sind für 3A da es eigentlich nicht der richtige Einspeisepfad ist und ganz ohne Schutzbeschaltung, TVS Diode!

    Ausserdem ist leicht an den Pins ein Kurzschuß möglich, so riesig ist der Pinabstand nicht zwischen den Pfosten, man sollte sich den Pins nur stromlos ganz vorsichtig nähern, so wie sich Igel halt lieben.

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

  • Hat jemand eine Idee, wie man am besten das kaputte Bauteil findet bzw dabei vorgeht?

    Dazu müsstest du erst mal das kaputte Bauteil finden, bzw. feststellen was nicht funktioniert!

    Ganzer PI tot?

    Nur ein Port der nicht geschaltet werden kann?

    Keine Bildausgabe aber per SSH ansprechbar?

    Irgendwie scheinst du dein Problem auch nicht richtig beschreiben zu können.

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (18. Januar 2023 um 20:00)

  • Moinsen,

    Bitte nicht 5 V auf die GPIO Pins 2 oder 4 legen.

    Ich sprach eindeutig von PIns nicht GPIO Nummern !
    Und die PINs 2+ 4 sind auch für die Versorgung mit 5 V für externe Schaltungskomponenten vorgesehen.
    Ebenso gibt es kein richtungsbestimmendes Bauelement welches untersagt / verbietet das diese PINs nicht auch zur Vc Versorgung genutzt werden können. Hier verweise ich auf die Ausführung von jar ob die Leiterbahnen ausreichend dimensioniert sind, das gesamte RasPi 4 mit alle seinen Komponenten, auch bei gleichzeitiger voller Auslastung über die USB Ports mit Strom / Spannung zu versorgen. Einfach USB Komponenten wie Maus, und Tastatur sind erste einmal nicht das Problem. Größere Geschütze wie Festplatten ohne eigene Spannungsversorgung könnten hier zu Problemen führen.

    Deswegen hier noch einmal das PINOUT des RASPI 4.

    Niemand sprach von GPIO 2 und GPIO 4 !

    Franky

  • Eine LED mit einem 1k Vorwiderstand sollte eigentlich nicht solche Auswirkungen am RPi verursachen. Wenn die Spannung deines PC Netzteils zu hoch war, ist vielleicht "nur" die TVS Diode defekt. Hat die Diode in beide Richtungen vollen Durchgang, kannst Du sie entfernen und falls der RPi dann ohne diese läuft, die defekte TVS Diode durch eine neue ersetzen.

  • Eine LED mit einem 1k Vorwiderstand sollte eigentlich nicht solche Auswirkungen am RPi verursachen.

    aber ungeschicktes Anschalten unter Spannung an den Ports.

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  • Moinsen,

    bevor man hier nun mit dem großen Raten weiter macht:
    - Funktioniert das betroffene RasPi noch, wenn du es wieder mit einem originalen Netzteil via USD-C versorgst ?

    --> Dann kannst du aufatmen, dann wird es wahrscheinlich nur diese Diode, die Fliegenhals beschrieb und im Schaltplan mit D1 bezeichnet ist gekillt haben.


    - dann solltest du unabhängig aller weiteren Versuche klären, auch durch Beschaffung und Lesen des Datenblattes deines von dir verwendeten PC-Netzteils, welche Leistungskennlinie dieses hat.
    --> viele dieser PC-Netzteile, besonders wenn sie sehr üppig ausgelegt sind, sind nicht in der Lage eine sehr konstante Ausgangsspannung zu liefern, wenn die Last sich nur im Bereich weniger Ampere, oder gar nur mA bewegt. Deswegen sind auf allen Mainboards auch die vielen Spannungsregler verbaut, die nicht nur programmierbar sind, sondern auch bezüglich der Eingangsspannung bedeutend toleranter als das RasPI selber.
    Dazu kann an sich mit einer u.a. 25W Halogen Deckenstrahler Birne behelfen, um in etwas die Last eines Raspi zu erzeugen. Auch wenn diese dann nicht in voller Helligkeit erstrahlen wird, kann man damit einen Vergleich machen, wie stabil ist die Ausgangsspannung, und überschreitet diese die zulässigen Werte die für das RasPI definiert sind. Somit kann man ohne Gefahren für das RasPi Spannungsmessungen durchführen oder mal eine Verlaufsaufzeichnung machen.
    Solltest du dabei feststellen, dass die Spannung zu sehr schwankt, oder es Wertüberschreitungen über 5,3 V gibt, muss du dem Netzteil eine höhere Last geben. Also viele dieser Energie verpulvernden Halogenlampen oder was auch immer, mit anschließen damit diese für ganze andere Lasten ausgelegten PC-Netzteile hier wirklich eine, oder die benötigte Ausgangsspannung im zulässigen Bereich liefern kann. -> Was für PC Komponenten noch im akzeptablen Bereich liegt ist nicht gleichbedeutend, dass auch das RasPi damit schadlos klar kommt.

    Franky

  • Was genau meinst du mit ungeschicktem anschalten?

    mein Satz war eindeutig!

    Mit einer UND Verknüpfung und beides gilt: ungeschickt unter Spannung!

    Unter Spannung anstecken ist immer ungeschickt wenn es nicht dafür vorgesehen ist durch vorlaufende Kontakte wie beim USB

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
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  • Hallo KleinDev,

    wenn Du Dir die die diversen Schnittstellen anschaust, dann stellst Du fest, dass manche so ausgeführt sind, dass zuerst eine gemeinsame Masse hergestellt wird, bevor der Spannungspin kontaktiert. Wenn erst danach die Daten-Pins verbunden werden, ist ein Anstecken unter Spannung unbedenklich. So kennst Du das typischerweise bei USB. Ich denke, niemand von uns hat jemals einen Computer heruntergefahren, weil man einen USB-Stick anschließen wollte.

    Andere Schnittstellen sind da anders konstruiert.

    Allerdings kann es auch passieren, dass sich bei häufigem Gebrauch bei minderwertigen Ausführungen einzelne Pins verschieben. Dann ist die Reihenfolge, in der die Pins Kontakt erhalten, eine andere. Bei einem früheren Kunden war mal eine Charge an Steckern dabei, die regelmäßig Hardware zerstört haben. Da wurde viel Lehrgeld bezahlt, bis die Ursache erkannt wurde.

    Beste Grüße

    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

    Einmal editiert, zuletzt von Andreas (21. Januar 2023 um 19:01)

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