Probleme mit Netzteil / Stromversorgung
Posted: Sun Feb 04, 2018 9:26 am
Immer wieder liest man von Problemen die mit der Stromversorgung zu tun haben. Dabei treten diese Probleme auch mit Netzteilen auf die eigentlich mehr als genug Leistung haben. Daher möchte ich mal was hierzu schreiben.
Es gibt zwei Arten von Netzteilen.
1. Netzeile die eine oder mehr USB-Buchsen haben
2. Netzteile mit einem Kabel mit USB-Stecker
Bei allen bezieht sich die Ampere Angabe auf die maximale Stromstärke. Hier ist aber mit Toleranzen zu rechen z.B. das doch weniger als angegeben geliefert werden kann.
Bei den Netzteilen mit Buchsen kann es sein, das sich die angegebene Stromstärke anteilig auf die Buchsen verteilt. Bei zwei Buchsen also maximal 2A pro Buchse was in Summe 4A macht die dann angegeben ist.
Wichtig ist nun das das Netzteil nicht nur den angegebenen Stom liefern kann sonder das dabei noch immer eine Spannung von 5V beim Pi ankommt. Und hier können nun die Probleme auftauchen. Je höher der Strom wird desto kleiner wird bei einem schlechten Netzeil die Ausgangsspannung. Wird die Spannung zu klein funktioniert der Pi nicht mehr zuverlässig. Dies wird manchmal mit den Blitz-Symbol auf den Desktop angezeigt.
Es gibt aber noch eine weitere Fehlerquelle die die wenigsten vermuten. Das Kabel zwischen Netzteil und Pi.
Jedes Kabel ist auch ein Ohmscher Widerstand an dem Spannung abfällt die dem Pi dann fehlt. Siehe Ohmsches Gesetz.
Wenn das Kabel nun im Innern sehr dünne Leitungen für die Strom transport besitzt (spart Metall und ist somit billiger herzustellen) ergibt sich daraus ein höherer Widerstand und somit auch höherer Spannungsabfall und Verringerung der verfügbaren Spannung am Kabelende.
Selbst wenn das Netzteil ordentlich Strom und stabile 5V (5,1V) liefert so kommt das nicht durchs Kabel.
Je dünner also das Kabel ist desto warscheinlicher ist es das die Leitungen im Innern (4 Stück) entsprechend dünner sind. Bei reiner Datenübertragung ist das auch kein Problem da hier die Ströme klein sind und über die beiden Versorgungsleitungen auch kein großer Storm fließen soll.
Bei dicken Kabel ist nun nicht automatisch umgekehrt. Es können trotzdem dünne Leitungen sein um Kosten beim Metall zu sparen. Kupfer ist teuer im vergleich zu Kunststoff. Auch wenn meistens wohl Kupfer Leitungen verwendet werden, gibt es noch einen anderes gutes Leitermaterial, Aluminium. Aluminium ist zwar ein guter und billiger Leiter, hat aber einen höheren Widerstand und somit einen höheren Spanungsabfall.
Wie erkenne ich nun ein gutes Kabel?
Beim offiziellen Netzteil der Raspberry Pi Foundation fällt auf, dass man die beiden Leitungen sieht und somit abschätzen kann wie dick die Leitung im innern ist. Auch wenn man das Kabel biegt und es die Form behält läst das auf viel Metall im innern schließen. Bei runden Kabel ist das schwieriger. Auch weil der Kunststoffmantel das verformen beeinträchtigt.
Je dicker ein Kabel ist desto warscheinlicher ist es zur Stromversorgung geeignet. Es gibt auch welche die speziel für diesen Einsatz gemacht sind.Pauschal lässt es sich aber nicht sagen.
Wenn nun Probleme beim Pi auftreten, lohnt es sich man die Spannung an der USB-Bichse am Pi zu messen. Vorsicht Kurzschlussgefahr!
Diese sollte möglichst nicht unter 5 Volt sein (knapp darunter 4,9-4,8 V sollte noch in Ordung gehen, Messgenauigkeit). Den Grenzwert kenn ich aber leider nicht.
Fazit: Es sind nicht immer die Netzteile. Das Kabel ist eine unterschätzte Fehlerquelle.
Gerne könnt ihr noch weiter Informationen beisteuern oder mich korrigieren.
Es gibt zwei Arten von Netzteilen.
1. Netzeile die eine oder mehr USB-Buchsen haben
2. Netzteile mit einem Kabel mit USB-Stecker
Bei allen bezieht sich die Ampere Angabe auf die maximale Stromstärke. Hier ist aber mit Toleranzen zu rechen z.B. das doch weniger als angegeben geliefert werden kann.
Bei den Netzteilen mit Buchsen kann es sein, das sich die angegebene Stromstärke anteilig auf die Buchsen verteilt. Bei zwei Buchsen also maximal 2A pro Buchse was in Summe 4A macht die dann angegeben ist.
Wichtig ist nun das das Netzteil nicht nur den angegebenen Stom liefern kann sonder das dabei noch immer eine Spannung von 5V beim Pi ankommt. Und hier können nun die Probleme auftauchen. Je höher der Strom wird desto kleiner wird bei einem schlechten Netzeil die Ausgangsspannung. Wird die Spannung zu klein funktioniert der Pi nicht mehr zuverlässig. Dies wird manchmal mit den Blitz-Symbol auf den Desktop angezeigt.
Es gibt aber noch eine weitere Fehlerquelle die die wenigsten vermuten. Das Kabel zwischen Netzteil und Pi.
Jedes Kabel ist auch ein Ohmscher Widerstand an dem Spannung abfällt die dem Pi dann fehlt. Siehe Ohmsches Gesetz.
Wenn das Kabel nun im Innern sehr dünne Leitungen für die Strom transport besitzt (spart Metall und ist somit billiger herzustellen) ergibt sich daraus ein höherer Widerstand und somit auch höherer Spannungsabfall und Verringerung der verfügbaren Spannung am Kabelende.
Selbst wenn das Netzteil ordentlich Strom und stabile 5V (5,1V) liefert so kommt das nicht durchs Kabel.
Je dünner also das Kabel ist desto warscheinlicher ist es das die Leitungen im Innern (4 Stück) entsprechend dünner sind. Bei reiner Datenübertragung ist das auch kein Problem da hier die Ströme klein sind und über die beiden Versorgungsleitungen auch kein großer Storm fließen soll.
Bei dicken Kabel ist nun nicht automatisch umgekehrt. Es können trotzdem dünne Leitungen sein um Kosten beim Metall zu sparen. Kupfer ist teuer im vergleich zu Kunststoff. Auch wenn meistens wohl Kupfer Leitungen verwendet werden, gibt es noch einen anderes gutes Leitermaterial, Aluminium. Aluminium ist zwar ein guter und billiger Leiter, hat aber einen höheren Widerstand und somit einen höheren Spanungsabfall.
Wie erkenne ich nun ein gutes Kabel?
Beim offiziellen Netzteil der Raspberry Pi Foundation fällt auf, dass man die beiden Leitungen sieht und somit abschätzen kann wie dick die Leitung im innern ist. Auch wenn man das Kabel biegt und es die Form behält läst das auf viel Metall im innern schließen. Bei runden Kabel ist das schwieriger. Auch weil der Kunststoffmantel das verformen beeinträchtigt.
Je dicker ein Kabel ist desto warscheinlicher ist es zur Stromversorgung geeignet. Es gibt auch welche die speziel für diesen Einsatz gemacht sind.Pauschal lässt es sich aber nicht sagen.
Wenn nun Probleme beim Pi auftreten, lohnt es sich man die Spannung an der USB-Bichse am Pi zu messen. Vorsicht Kurzschlussgefahr!
Diese sollte möglichst nicht unter 5 Volt sein (knapp darunter 4,9-4,8 V sollte noch in Ordung gehen, Messgenauigkeit). Den Grenzwert kenn ich aber leider nicht.
Fazit: Es sind nicht immer die Netzteile. Das Kabel ist eine unterschätzte Fehlerquelle.
Gerne könnt ihr noch weiter Informationen beisteuern oder mich korrigieren.