Origami Devices

たまに変なもの作ります。あと、Raspberry Pi を長期運用したいと思います。

Raspberry Pi とバイパスコンデンサの話

前提

Raspberry Pi を Internet に接続する前提で Type A を常用している人はあまりいないと思うので、ここでは Type B と Type B+ の話を前提とする。

Type B

Type B にはちょっと困ったことがある。特に散々語られたのが「USBデバイスをつなげると Raspberry Pi が fault する」というやつだ。再起動すればまた動作するのだが。で、原因は「USBデバイスを接続すると、そのデバイスをつないだ途端に端子電圧が低下する」という、これまた困った現象であった。原因は、Type B は USB ポートへの給電能力がしょぼいことにある。

これまでに先人が主な対策として挙げられてきたのは、下記の2点。

  1. セルフパワーで動作する USB ハブを介する
  2. バイパスコンデンサを増強する

難易度を考えると 1. のほうがお手軽なのだが、根本的な対処を考えると 2. をやっておいたほうがいいかもしれない。(またはこの問題が起こりにくい Type B+ を使うというのも手だ。価格差もあまりない。)

Type B 買っちゃったよ! という人は、下記を参考にしてバイパスコンデンサの増設または交換をするといいかもしれない。(はんだごてを扱ったことがない人は素直に諦めて B+ を買うか、または今からはんだごての腕を磨くしかないかもしれないが)

RaspberryPiにコンデンサ追加で電源強化

私もRaspberry Piのコンデンサを交換してみた。 - じとめすきーの覚え書き

ただし、どちらの方法にも留意点がある。まずバイパスコンデンサの増設。既設のコンデンサを剥す必要がないので、はんだ付けに失敗する可能性は低いのだが、問題はケースに収めようとしてコンデンサの足を曲げると、その真下にあるのはLDOレギュレータなのである。LDOレギュレータは安価なのだがとにかく変換効率が悪く、おそらく四分の一程度が熱として放出されてしまっている。

http://blog.minicube.net/2013/01/raspberry-pi33vldo.html

つまり、このLDOレギュレータの熱で電解コンデンサを炙っちゃうことになるのだ。放熱対策をしっかりやる必要があるだろう。

次に既設のコンデンサを剥す場合。これはもうご紹介先のブログの記事の通り、うまくやらないとランドを剥いでしまう可能性があるので、はんだごてをうまく使える人でないとちょっとおすすめできない。ただ、この方法でやればLDOレギュレータで炙られることはないので、長期運用を考えるならこちらのほうがよい。

Type B+

Type B+ は LDOレギュレータではなくスイッチングレギュレータに変更され、そのせいか Type B で目立っていた電源の問題はかなり影をひそめた。ひとつだけ気を付けなければならないのは、USBポートへの給電能力自体はそれほど向上していないにUSBポートだけは4つへ倍増してしまったので、「つなぎ過ぎればアウト」というのはあまり変わらない。4つあってもなあ、と思うのだが…