Kable USB… Dlaczego niektóre z nich są złe dla Raspberry Pi?

Wczoraj kupiłem kolejne Raspberry Pi i zainstalowałem na nim Rasplex. Korzystając z Rasplex, dostałem ten kolorowy kwadrat w prawym górnym rogu, co wskazuje, że moc dostarczona do mojego Raspberry Pi nie jest wystarczająca, chociaż korzystałem z zasilacza Anker, 36 watów , który powinien być więcej niż wystarczający.

Z pewnymi eksperymentami odkryłem, że z kilku kabli Micro-USB niektóre miały ten problem, a inne nie. Potem znalazłem fora potwierdzające, że przyczyną problemu mogą być kable USB. Obecnie używam oryginalnego kabla Nokia i działa dobrze.

Moje pytania:

1. Jakie znaczenie ma tutaj kabel? Czy to dlatego, że jego rezystancja jest zbyt wysoka, aby nastąpił silny spadek napięcia na nim? Jeśli tak, to dlaczego producenci nie mogą po prostu rozwiązać tego problemu? Jak trudne może to być?

2. Skąd mam wiedzieć, czy kabel USB jest dobry przed przetestowaniem go na moim Raspberry Pi? Czy istnieje konkretny sposób na przetestowanie tego? Co z innymi kablami USB, takimi jak Mini-USB? Czy mogę zmierzyć tam rezystancję lub pojemność, aby to ustalić?

Wszystko na sprzedaż jest zbudowane za cenę.

Producent chce zarobić.

Wiele kabli USB nie musi nosić więcej niż ułamek wzmacniacza, więc byłyby zbudowane z cienkiego drutu. Drut cienki jest tańszy i lżejszy niż drut nieco grubszy. Wszystkie inne rzeczy, które są równe cieńszy drut, mają wyższy opór i mogą przenosić mniej prądu i spadną więcej woltów.

Kable mają znaczenie, gdy zaczniesz rysować setki mA lub kilka A.

Często można powiedzieć, ile prądu może unieść kabel po prostu przez jego wygląd. Wszystko grube i sztywne jest dobre, cienkie i nadmiernie elastyczne może powodować problemy. Sprawdź te zdjęcia, aby zobaczyć, o czym mówię:

VS

Długość kabla ma również podobny efekt: krótsze kable są znacznie lepsze dla wysokiego poboru prądu w porównaniu do dłuższych.

Popularne rzeczy, takie jak Raspberry Pi, otaczają się Urban Myths. Jednym z nich jest kabel USB Mit.

Nie oznacza to, że jest trochę prawdy, zwykle tak jest, ale ludzie wyciągają wnioski.

1. USB2 ma dostarczać maks. 500mA.
2. Zasilanie USB wynosi 5 V ± 0,25 V.

Aby pozostać w specyfikacji, spadek powinien wynosić mniej niż 0,25 V, co odpowiada rezystancji pętli 0,5 Ω.

Możliwe jest mierzenie niskich rezystancji, ale nie jest to proste. Występuje problem nawiązania kontaktu z małymi złączami. Niezawodny pomiar bez rezystancji styków. W praktyce niezbędny jest zestaw testowy, który doprowadza prąd przez kabel i mierzy spadek napięcia na kablu.

W praktyce o wiele łatwiej jest po prostu zmierzyć napięcie na końcu Pi. To nie jest cała historia, ponieważ idealnie potrzebujesz zmierzyć napięcie na końcu zasilania.

Istnieją czynniki zakłócające.

Pi i wiele nowoczesnych smartfonów zaprojektowano tak, aby pobierały więcej prądu niż 500mA max. Producenci telefonów mogą dostarczać ładowarki o wyższym prądzie, w niestandardowy sposób lub przyjmując nową specyfikację ładowarki USB, która pozwala na wyższe prądy, ale pozwala na spadek napięcia do 3,6 V. Są one odpowiednie do ładowania smartfonów, ale NIE do urządzeń wrażliwych na napięcie, takich jak Pi. (Podejrzewam, że wspomniana ładowarka jest taka).

Złącza microUSB można łatwo uszkodzić. Typowe środowisko, w którym są używane przez młodych ludzi, sprzyja takim szkodom. Prowadzi to do słabego lub zawodnego kontaktu i potencjalnego spadku napięcia.

Używanie starszego kabla USB2 do transmisji danych, zwłaszcza takiego, który nie jest przeznaczony do ładowania, może powodować problemy. Jeśli zostanie to połączone z nieodpowiednią ładowarką, problemy się nasilą.

Chciałbym powtórzyć odpowiedź @ joan, ale kłopotów nie można uniknąć, patrząc tylko na opakowanie - poza oceną dbałości, jaką producent zrobiłby przy jego produkcji (kraj pochodzenia mógł mieć trochę na to wpływa! 8-))

Być może będziesz w stanie zmierzyć rezystancję każdego styku w przewodzie od jednego złącza do drugiego (jeśli dwa przewody przenoszące zasilanie {para zewnętrzna na standardowym złączu USB} mają taką samą rezystancję, jak „spadek napięcia” w otrzymane wolty będą dwa razy większe niż rezystancja w omach pomnożona przez prąd w amperach) - ale musiałbyś otworzyć opakowanie detaliczne i mieć środki do niezawodnego nawiązania kontaktu - nie widzę, żeby sprzedawca naprawdę chciał pozwolić ci zgrać otworzyć okno w ich miejsce prowadzenia działalności - i sondy na średniej D igital M ulti- M eter są nieco duże, aby nawiązać kontakt z zacisków na, co najmniej, złącza micro-USB. Jedną z myśli jest to, że prowadzi do użycia z iPadem Apple lub innymi tabletamimogą być bardziej narażone na grubość drutu potrzebne, ponieważ są one „znany” potrzebują wysokich dostaw prądu - tylko oczekiwać za to zapłacić marki!

Może być możliwe uzyskanie zwrotu od dostawcy w zależności od tego, gdzie jesteś na świecie, na przykład w Wielkiej Brytanii mamy takie ustawodawstwo zwane Ustawą o sprzedaży towarów, które może zaoferować Ci szansę na uzyskanie rekompensaty od sprzedaży firmy coś, co nie jest odpowiednie do zamierzonego celu - będziesz musiał tylko udowodnić, że zamierzone zastosowanie jest uzasadnione, ale przekonanie dostawcy, że może to stanowić wyzwanie dla niektórych wartości „dostawcy”!

Edycja: Właśnie zauważyłem, że mówiłeś o „kwadracie ostrzegawczym przed niskim napięciem”, który jest cechą późniejszych modeli (Pi + i Pi2), które, jak rozumiem, mają lepsze (niższe) wymagania prądowe niż oryginały. Jeśli więc ołów nie jest wystarczająco dobry dla tych późniejszych modeli, jest jeszcze mniej prawdopodobne, że będzie bezpieczny dla wcześniejszych modeli bez tego ostrzeżenia.

Istnieje również problem długości kabla. Jeden z moich kabli dostarcza 1,5 A, podczas gdy podobny kabel, który jest dwa razy dłuższy, dostarcza tylko 0,7 A. Większa długość oznacza większy opór wewnętrzny, a tym samym mniejszą liczbę dostarczonych Ampèresów.

Aby odpowiedzieć na pytanie 2 w pytaniu: po prostu przeczytaj specyfikację kabla!

Rezystancja jest proporcjonalna do długości przewodnika, przewodności materiału i średnicy przewodnika. Ponieważ prąd dostarczany przez nasz zasilacz powinien być prądem stałym, nie musimy się martwić efektem skóry. Oznacza to również, że nie musimy się martwić o pojemność i indukcyjność kabla.

Przewodność materiału będzie często ustalona, ​​ponieważ kable powinny zwykle być miedziane.
Jak zauważyło wielu innych, długość powinna być możliwie jak najkrótsza.

To pozostawia nam średnicę.
Często jest napisane na samym kablu. Na zewnętrznej osłonie kabla będą znajdować się napisy i zwykle zobaczysz wartości temperatury i napięcia, materiał izolacyjny i tak dalej, rzeczy, których wiele osób nie chce czytać.

Między innymi zobaczysz opis faktycznych kabli zastosowanych w naszym większym kablu. Na przykład jeden kabel mam 28AGW / 1P 28AWG / 2C.
Oznacza to, że wewnętrznie kabel ma jedną skrętkę 28 AWG i dwa przewodniki 28 AWG. AWG oznacza American Wire Gauge. Dzięki AWG im wyższa liczba, tym cieńszy jest drut, który otrzymujesz.
Dlatego powinieneś poszukać kabla, który ma niską liczbę AWG dla części / 2C. Na przykład możesz zobaczyć 26AWG / 1P 24AWG / 2C, a może nawet 24AWG / 1P 20AWG / 2C (sam nie widziałem takich kabli micro USB, ale słyszałem ich legendy).

Szkoda, że ​​kable USB zwykle dają niewiele informacji na temat jakości używanych złączy, ponieważ będą miały również pewien wpływ na rezystancję kabla.

Inną sztuczką, pośrednio związaną z kablem, jest uważne przeczytanie specyfikacji zasilacza. Zasilacze USB będą zwykle miały napięcie znamionowe 5 V, ponieważ starsze urządzenia USB oczekują 5,00 V ± 0,25 V. To, co robią niektóre zasilacze, to próba uwzględnienia spadku napięcia kabla, gdy ich napięcie wyjściowe jest zaprojektowane i jest naprawdę mocno końcowa strona ich wewnętrznych tolerancji napięcia. Na przykład mam zasilacz Samsung EP-TA10EWE, który ma nominalne napięcie wyjściowe 5,3 V. Do momentu, gdy dotrze ono do urządzenia, prawie na pewno stracimy 0,05 V i znów znajdziemy się w specyfikacji USB.

Należy również pamiętać, że chociaż Twój konkretny zasilacz ma moc 36 W, witryna, z którą masz połączenie, ma również wartość 2,4 A na port!

W pracy gram dużo z Raspberry Pi, urządzeniami USB i telefonami komórkowymi.

Myślę, że na twoje pytania odpowiedzieli inni w tym wątku; Kable USB są produkowane albo do określonego celu (na przykład określonego modelu telefonu), albo zgodnie ze specyfikacją USB.

Moja pierwsza rada: jeśli kupisz ładowarkę USB dużej mocy, kup odpowiedni kabel. Nie bądź tani, istnieje wiele innych sposobów oszczędzania pieniędzy. I uzyskaj najkrótszy kabel, który nadal Ci odpowiada.

Ale rozsądnie, nie musisz mieć ładowarki USB 2.4A do obsługi Raspberry Pi. Jakie urządzenia USB podłączyłeś do RPi?

W naszej aplikacji staramy się umieścić jak najwięcej telefonów komórkowych na Raspberry Pi. Okazuje się, że 2 telefony komórkowe to maksimum, jeśli co najmniej jeden z nich to nowoczesny Android lub iPhone . To dlatego, że kiedy zaczynają ładować akumulatory, naprawdę pochłaniają cały sok, jaki mogą dostać. W tej sytuacji nigdy nie wyciągaj / nie podłączaj telefonu komórkowego, gdy RPi jest uruchomione. W końcu zabije to twoją kartę SD. Jeśli nie więcej.

Moja druga rada: jeśli potrzebujesz tak dużej mocy dla urządzeń USB, zdobądź koncentrator USB z własnym zasilaniem, który nie oddaje zasilania RPi. Zasilaj RPi i urządzenia z różnych zasilaczy.

Moja trzecia rada: zdobądź nowy zasilacz po chwili. Niektóre z naszych RPi są dostępne 24/7. Cały rok. Kupiliśmy drogie zasilacze 2.1A, które w końcu idą w górę, ponieważ nie są przystosowane do tego rodzaju aplikacji.

Byłem zszokowany, gdy dowiedziałem się, że niektóre kable USB nie zapewniają tyle mocy, co inne Raspberry Pi.

Mamy telefon z Androidem podłączony do Pi, a gdy jego bateria jest w większości rozładowana, a jego przeglądarka kołysze się na 4G / LTE, twoja bateria może zostać rozładowana szybciej niż może być ładowana przez Raspberry Pi. Kupiłem więc prosty miernik mocy USB i dowiedziałem się, że jeden konkretny nienazwany kabel USB był tak naprawdę wąskim gardłem - miernik nie przekroczyłby 700 mA. Używam teraz kabli Anker, a miernik wynosi około 1,3 A z telefonem podłączonym do Pi.

W mojej konfiguracji są właściwie 2 kable USB: 1) zasila Pi do ładowarki z ładowarki USB, a 2) podłącza telefon do Pi (dane przez adbi ładowanie telefonu). Oczywiście kabel 1) ma ok. 250 mA więcej obciążenia (średni prąd Pi).

Chciałbym również wspomnieć o tych ustawieniach w /boot/config.txtznalezionym na Pi:

safe_mode_gpio=4
max_usb_current=1

Przeczytaj wszystkie szczegóły na ten temat tutaj