Raspberry Pi功率限制

#1 楼

Pi的电源要求
基金会针对从700mA到3.0A的各种型号提出了建议。
这些要求非常慷慨，所有型号都可以在不错的1A电源下工作-我可以在Pi3上运行Apple 5W电源提供的WiFi /键盘/鼠标/ HDMI。 USB外设可能需要额外的电流，建议使用的电源应允许这些电流。
电源应提供5±0.25V，并经常列出电流额定值。这是可以安全汲取的最大电流，而不会导致输出降至其额定电压以下。 （当然，很多电源实际上并没有达到其公布的额定值，包括Pi零售商出售的许多电源。我已经测试了许多PSU（带有虚拟负载），但还没有找到能够在额定电压下实际提供额定电压的电源）。当前，但Apple 5W iPad电源适配器除外。）
许多用户担心，使用更高的额定电源可能会“提供过多的电源”。 Pi只会吸收所需的电流，并且不能使用超过2.5A（Pi3）或2A（Pi2 / B +）的电流，因为这受到保险丝的限制，因此，使用更高的额定电源没有好处。 （较早的型号具有较小的多重保险丝-可能为1.1A。）
较新的Pi（3/2 / B +）具有电压监控器芯片（APX803），其触发电压为4.63±0.07V。 Pi3B +，Pi3A +，Pi4B使用MxL7704芯片来管理电源，该芯片具有相同的标称触发点。这将控制红色电源LED。

如果红色电源LED不亮，则表明电源电压不足。 （较新的Pi具有精心设计的电源电路，即使输入电压低于规格也可能继续工作；外围设备可能并非如此）。 GUI上有一个彩虹指示器（由闪电取代），如果电压不足，该指示器会显示在右上方。它具有3秒的计时器，即使LED似乎点亮也可能显示。
注意Pi3B +，Pi3A +，Pi4B上的红色电源LED仅在SD卡/ USB钥匙由于由软件控制而具有最新固件时才起作用-否则就没有意义了。

您应该警惕廉价的USB耗材。其中许多稳压器的电压调节都非常差。
许多现代智能手机的设计消耗的电流要比正常的USB最大500mA大。手机制造商经常通过非标准方式或采用新的USB充电器规格来提供更高电流的充电器，该充电器允许更高的电流，但电压降至3.6V。这些可以为智能手机充电，但不适用于Pi等对电压敏感的设备。对于轻载的Pi，它们似乎可以正常工作，但如果连接了许多外围设备，则可能无法正常工作。

注意如果遇到问题（低压指示器或外围设备不可靠），这并不意味着您需要更高的电流/安培额定值。您的电源极不可能提供电流-它不能在维持所需电压的同时提供所需电流。你会有问题。许多（大多数？）μUSB电缆被设计用来承载数据，并且接线非常细。这使电缆细，轻且便宜，但不适合供电。为了保持规范，压降应小于0.25V，这对应于0.25Ω@ 1A的环路电阻。专为智能手机充电的电缆可能是最好的选择，并且始终使用尽可能短的电缆。
不幸的是，似乎没有质量保证规格的高质量电缆（我被迫自己制造）。我一直无法少量采购Micro USB插头，但是在eBay上找到了许多提供Micro USB 5 Pin Male Plug T Port Socket的卖家。您需要提供自己的应力消除装置，但与23 / .011mm扬声器电缆（适用于1.5m）配合使用，可以提供良好的连接。我与5V开关电源驱动器适配器之一配合使用，用于LED灯带为多个Pi供电。
可以从USB端口汲取多少电流？
Pi（3/2 / B +）USB电流通过限流电源开关（AP2553？）（U13）提供电源，尽管未在已发布的原理图中显示。
最大USB外设总电流消耗表示Pi（2 / B +）的最大USB电流为600 / 1200mA。 Pi3的极限为1200mA。较早的型号要求500mA。
2 / B +的默认值为600mA，可以通过在max_usb_current=1中设置/boot/config.txt来加倍。
B型号上的USB集线器似乎不符合USB规范，并且确实不限制电流。单个端口可以提供超过500 mA的电流，而不受协商的限制，这取决于整体的最大限制和充足的电源。
扩展头上的3.3V引脚可以提供多少电流？
Pi 3.3V人们普遍认为该电源轨可提供50mA电流，但尚未为最新的Pi型号正式记录下来。最初的Pi具有一个板载线性稳压器，该线性稳压器受到限制，但是B +及更高版本具有一个开关模式稳压器，可以提供更多功率。稳压器芯片（提供3.3V和1.8V电压）的额定电流为1A。
Pi3B +，Pi3A +和Pi4中使用的MxL7704 PMIC的额定电流为1.5A。
成员进行的测试表明，最高可以使用800mA的电流-需有足够的电源。
GPIO的电气规范可以最佳地估计GPIO限制。
5V引脚可以提供多少电流？这个。您可以粗略计算；
多熔丝额定值（对于PI3为2.5A）和电源额定值的最小值，
减去Pi本身所需的电流（对于Pi3约为750mA，尽管在大量使用时会增加），较少的摄像头模块（约250mA，如果已安装），
较少的HDMI端口（约50mA），
较少的Display（如果已安装），
向外部设备提供的3.3V电流较小（包括GPIO）。
可以通过扩展接头为Pi供电吗？
有很多充分的理由通过扩展连接器供电，例如使用电池电源或从单个电源为多个Pi供电。如果您采用适当的工程实践，则没有任何风险。实际上，Foundation Hats Master对此连接有建议和最低要求。
“可以通过GPIO（sic）插头2,4和GND提供5V来给Pi供电。可接受的输入电压范围是5V ±5％。⋯制作一个重复的电源安全二极管⋯以最低1.3A的电压提供5V电压⋯在任何情况下都不应将电源连接到3.3V引脚。“

注意Hats Master具有

如果使用Pi Zero，则可能不需要电源安全二极管，因为零位没有一个，或者实际上没有任何保护电路。
技术细节
在发布Pi3B+之后，对其电源电路进行了描述，其中包括对早期型号的评论。 J2接头连接器上的PEN引脚（在RUN旁边）连接到电源模块上的Global Enable。将其拉低将把Pi电流减小到几个mA。
对于那些希望了解Pi电源配置的人，请参阅Raspberry Pi3原理图。提供其他模型的示意图。即使对于那些习惯了这种事情的人来说，这可能有点吓人。关于Raspberry Pi B +的描述比较容易理解。 H5V提供HDMI电源。
简短的语言描述：-
来自μUSB连接器的Power In经过一个多保险丝和一个理想二极管来提供5V，它是扩展接头上的5V导轨，并为Pi提供所有电源，包括以下内容

一个双降压转换器（PAM2306）通过一个MOSFET到3V3提供1V8和5V_CORE，以及一个产生VDD_CORE（标称值为1.2V）的降压转换器（RT8088A）。该操作由原始Pi。电压监控芯片（APX803）中的SOC完成。
电源开关（RT9741）产生用于HDMI的H5V


注意B +和Pi2，“ PWR” LED和APX803电压监控器芯片一样都连接到GPIO引脚。这样一来，Pi就能检测到欠压，或者控制LED。
控制Pi3“ PWR” LED的MOSFET直接连接到APX803（它是漏极开路的），因此，如果电压低，总是会关闭，但如果不是这样，应该可以使用程序将其拉低（并关闭LED）。最新的Raspbian（使用内核4.9）似乎已恢复对/sys/class/leds/led1的访问，该访问可用于控制Pi3上的PWR LED。
最近的内核支持vcgencmd get_throttled bit0表示欠压

评论

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抓地力非常小：在第4段中，您选择了“更高的额定供应量没有任何好处”。新手用户可能会因在额定电流为2.5A的电源中长时间使用2.5A而引起的一些令人震惊的烘烤感。可能值得修改为“在较高额定电源下Pi不会受益”。

– goobering
17年1月19日在12:04

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@goobering我看不到你的意思。我同意许多（大多数？）电源不能满足其已发布的规格（并且我已经表达了对“规格”的怀疑），但是无论电源如何，PI绝对不会提供超过2.5A的电流。也许您想让我说实际上提供超过2.5A电流的电源没有好处？

–地铁
17年1月19日在12:19

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这样做的好处完全是电源，而不是Pi-如果您长时间以额定最大功率运行电源，则可能会导致早期故障和（通常）温度较高。高温尤其令人担忧。如果您过分夸大了电源的余量，则可以减轻疲劳并延长使用寿命。

– goobering
17年1月19日在12:56

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@goobering额定电流为2.5A的电源应能够在其额定带电状态下提供该电源。

–基督徒
17/12/20在12:35

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@克里斯蒂安：也许...但是我很少在他们的规格中列出“额定寿命”。同样，如果仅要求该电源提供的电流小于其额定电流，则它将持续更长的时间。热能杀死，更多的热能更快地杀死。

– Seamus
18年6月14日在16:44

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#2 楼

Raspberry Pi Foundation的建议始终为5V正负0.25V。

实际上，Pi的工作电压范围从刚刚超过3.3V到低于6V。我个人将电压限制在5.8V以下。

当然，连接到Pi的东西的电压范围可能更大。

从5V和3V3供电轨取决于Pi版本及其供电方式（如果通过microUSB供电，但Pi Zero以外的所有设备都装有多保险丝）。

如果通过扩展接头供电，则使用5V接地销。