Pi-Tuning für RPI 3 und 4

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    Hallo Forum,


    ich habe mir die Threads zum PI-Tuning durchgelesen und wollte den Mod bei meinem PI 3B+ durchführen.


    Da stellte ich zuerst fest, dass es den KIS-3R33 gar nicht mehr gibt. Der verbessterte Nachfolger heißt mp2307 oder auch DSN-Mini-360 und liefert bis zu 3A. Anschließend musste ich feststellen, dass der Raspberry 3 ja bereits einen eigenen Power-Management-Chip hat, den MxL7704. Der spuckt gleich mehrere Spannungen auf einmal aus, nur leider zu wenig Strom.


    Wer (wie ich) das Raspberry-Touchscreen angeschlossen hat, stellt schnell fest, dass der RPI ständig an Spannungs-Unterversorgung leidet. Denn das Display wird unter anderem an die 3,3V-Leitung angeschlossen.


    In diesem Thread steht:

    Quote

    "Under no circumstances should a power source be connected to the 3.3V pins."

    Jetzt frage ich mich, wie und ob das PI-Tuning bei den neueren Raspberrys 3 und 4 überhaupt durchgeführt werden kann. Der MxL7704 darf ja sicher nicht einfach entfernt werden. Der Versorgt RAM, CPU und andere Komponenten mit unterschiedlichen Spannungen. Das ist nicht nur schön, sondern auch ein ernstes Problem, wenn RPI + Touchscreen an einem 3D-Drucker mit Octoprint eingesetzt werden. Dann liefert der Chip nämlich zu wenig Saft.


    So bricht gerne mal nach 18 Stunden Druckzeit kurz vor Schluss der Druckvorgang ab. Und nein, ein neues Netzteil hilft hier nicht, denn die Unterversorgung findet nur auf der runtergewandelten Leitung statt, nicht auf der 5V-Leitung. Gibt es irgendwie oder irgendwo Ergänzungen zu dem alten PI-Tuning Threads für aktuelle Raspberries? Habe im Netz nichts gefunden. Mich plagt der Verdacht, dass ich den Mini-360-Buck-Converter nicht einfach parallel zum MxL7704 anschließen kann.

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    Auch wenn du meinst, dass ein anderes Netzteil nichts bringt:

    Schau dir mal die Meanwell-Netzteile an.

    Das originale Display lässt sich auch über USB mit Strom versorgen, in meinem Fall über ein Splitterkabel.

    Das entlastet den Pi 😉


    Damit konnte ich ich einen 3B (ohne+) plus 7-Zoll-Monitor problemlos betreiben. Eine zusätzlich installierte SSD wurde von einem aktiven Hub versorgt.

    Ein Pi4b im Argon2-Gehäuse mit SSD wird ebenfalls von solch einem Netzteil versorgt.

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    Ich habe es mit mindestens vier verschiedenen Netzteilen versucht, zuletzt mit einem 4A-Netzteil. Ich habe es sogar mit zwei parallel angeschlossenen Netzteilen probiert. In jedem Fall habe ich 5,1V auf der 5V-Schiene gemessen - auch wenn Unterspannung gemeldet wurde. Nein, nein, nein, es liegt nicht am Netzteil! Das ist einfach Quatsch! Es muss am Wandler-Chip liegen. Deshalb wurde das Pi-Tuning-Tutorial ja geschrieben: Die RPI-interne Spannungswandlung ist nicht auf zusätzliche Verbraucher ausgelegt.


    Ich weiß gerade nicht, wie das Display angeschlossen ist. Ich vermute, das kriegt ganz normla 5V und die IC-Logic (über GPIO) arbeitet mit 3V. Damit arbeiten dann ja Display UND Digitizer. Kann schon sein, dass das einfach zuviel ist.

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    Das Tutorial kommt aus der Zeit des ersten RPi, wo noch Linearregler mit entsprechender Verlustleistung verbaut wurden. Die später gebauten RPi's hatten dann geschaltete Spannungswandler. Entfernst Du diesen Schaltregler ist der RPi nicht mehr funktionstüchtig, denn dieser erzeugt noch weitere wichtige Spannungen. Schaltest Du eine andere Spannungsquelle einfach paralell, wird auf kurz oder lang etwas kaputt gehen. Die Vorrausetzung für einen stabilen Betrieb ist ein gutes Netzteil, auch wenn Du dies als Fehlerquelle ausschließt. Dein Messgerät ist vermutlich viel zu träge, um einen kurzen Spannungseinbruch festzustellen. Wichtig ist wie das Display angeschlossen ist bzw. mit Spannung versorgt wird. Eventuell hilft ein Elko (Kondensator) an den SV Pins des Displays um kurze Lastschwankungen von diesem auszugleichen.

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    Quote from snoopy123

    In jedem Fall habe ich 5,1V ... gemessen - auch wenn Unterspannung gemeldet wurde

    ...

    Netzteil! Das ist einfach Quatsch!

    Hallo,

    wenn dein Messgerät 5.1V anzeigt, ist das ein "Mittelwert". Der RasPi hat einen sehr schnell wechselndem Stromverbrauch. Wenn das Netzteil dabei die Spannung nicht konstant halten kann kommt die "undervoltage"-Warnung. Solche Spannungseinbrüche kann man mit einem Oszilloskop sehen.


    Das Netzteil-Problem beim RasPi ist ein alter Hut. Deshalb gibt es das offizielle Raspberry Pi Netzteil für RPi mit mikro-USB (RPi..RPi 3B+) oder mit USB-C (RPi 4B und RPi 400).

    Beim "offiziellen....Netzteil" bricht die Spannung nicht zusammen, es sei denn du hast zu viele Verbraucher dran (z.B. Festplatten etc.) - dann hilft ein aktiver USB-Hub.

    Schönen Gruß, kle


    Edit: scho wieder zu langsam getippt.

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    Quote from Fliegenhals

    Die später gebauten RPi's hatten dann geschaltete Spannungswandler. Entfernst Du diesen Schaltregler ist der RPi nicht mehr funktionstüchtig, denn dieser erzeugt noch weitere wichtige Spannungen. Schaltest Du eine andere Spannungsquelle einfach paralell, wird auf kurz oder lang etwas kaputt gehen.

    Ja, genau, das dachte ich mir schon. Ich kann gerade keine Quellen angeben, aber folgende Infos habe ich per Internet-Recherche rasubekommen:


    • Ein Grund warum Parallelschalten ein Problem sein kann ist die Einschaltabfolge der Komponenten. Irgendwo im Netz ist ein Artikel von einem der Raspberry-Entwickler. Er schrieb, dass der Spannungswandler-Chip extra für den PI entwickelt wurde, besonders billig ist und vier Ausgangsspannungen liefert, 1,..irgendwas-Volt, zweimal 3,3V und einmal 5V. Dabei ist der Chip nicht nur ein Spannungswandler sondern ein intelligenter Power-Management-Chip, der unter anderem die Abfolge des Ein- und Abschaltens der vier Leitungen regelt, damit nichts kaputt geht. Das ist leider schlecht für Nutzer. Denn der Chip liefert nunmal nicht genug Saft für zusätzliche Komponenten.
    • Irgendwo im Netz gibt's einen Artikel...wo jemand (ich glaube ein Waveshare-Mitarbeiter) zugibt, dass das Raspberry-Touchscreen zuviel Saft auf der 3V-Schiene zieht. Das haben sie beim Design nicht beachtet und ist jetzt aber fest eingebaut und lässt sich nicht mehr ändern.
    • Der mp2307 liefert mehr Saft als der Power-Management-Chip des Raspberrys. Zahlen bitte selbst nachgucken.
    Quote

    Die Vorrausetzung für einen stabilen Betrieb ist ein gutes Netzteil, auch wenn Du dies als Fehlerquelle ausschließt.

    Nein, liegt immernoch nicht am Netzteil, auch wenn das überall behauptet wird. Der Power-Chip ist ganz eindeutig der Flaschenhals. Der liefert nur eine bestimmte Menge Strom. Da kann das Netzteil nichts für.

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    Wenn Du den Tipp mit dem Elko schon erfolglos getestet hast, bleiben dir m.E. nur drei Möglichkeiten, entweder das Display extern mit Spannung zu versorgen bzw. mit dem Umstand zu leben, dass dein RPi nicht "out of the Box" für alle Anwendungsfälle entwickelt wurde. Zuletzt bleib dir ja noch die etwas riskante Möglichkeit, den org. verbauten Spannungswandler zu entfernen und alle benötigten Spannungen extern einzuspeißen.

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    Quote from snoopy123

    Das klingt aufwändig.


    Ja, deshalb meine Frage: Gibt's da was aktuelleres? Etwas, das an die aktuellen Raspberrys angepasst ist.


    Es gibt m.E. nichts, was ohne zusätzlichen Aufwand u. Risiko machbar ist. Vielleicht schaust Du mal, ob es einen baugleichen Spannungswandler IC mit mehr Leistung gibt.

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    Ich kenn' mich da nicht so aus. Hab nur gelesen, dass dieser Power-IC eine Spezialentwicklung beim PI-Design war. Das wird dann ja nur gemacht, wenn es auf dem Markt tatsächlich nichts Fertiges gibt.

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    Moin,

    Quote

    Wer (wie ich) das Raspberry-Touchscreen angeschlossen hat, stellt schnell fest, dass der RPI ständig an Spannungs-Unterversorgung leidet. Denn das Display wird unter anderem an die 3,3V-Leitung angeschlossen.

    Das Display wird doch garnicht an 3,3V angeschlossen:

    Quote

    Physical Installation

    The following image shows how to attach the Raspberry Pi to the back of the Touch Display (if required), and how to connect both the data (ribbon cable) and power (red/black wires) from the Raspberry Pi to the display. If you are not attaching the Raspberry Pi to the back of the display, take extra care when attaching the ribbon cable to ensure it is the correct way round. The black and red power wires should be attached to the GND and 5v pins respectively.



    Quelle:https://www.raspberrypi.com/do…tml#physical-installation

    Oder meinst Du den 3,3V Anschluß über das Flachkabel? Dann hab ich es falsch verstanden.


    Zu Deinem Problem steht in der offiziellen Anleitung (Quelle wie in obigen Zitat):


    Quote

    Having intermittent problems, or seeing a little rainbow square in the top right corner? It is likely that you need a better power supply.

    We recommend our official 2.5A adapter because we know it works, but any good 2.5A supply should work.

    Ok, das hast Du ja schon ausprobiert.

    Ich hatte das Display an verschiedenen Raspi Versionen ausprobiert und hatte nie einen Fehler.


    Nachtrag: 2 weitere Argumente dagegen dass die 3,3V Schiene zu stark belastet wird:

    1. Der undervoltage detector mißt die 5 Volt spannung, nicht die 3,3V.

    2. Selbst wenn das Flachbandkabel an der 3,3V Schiene angeschlossen ist, auf dem Displayboard befindet sich ein Schaltregler (TPS65101) der alle benötigten Spannungen aus der 5V Schiene erzeugt. Auch 3,3V.

    Edited 4 times, last by ait: Nachtrag ().