ラズパイ4にスイッチング電源を接続して電圧降下対策[後編]

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 どうも、こんにちは。T・K生です。

 今回はスイッチング電源を使用していよいよラズベリーパイを動作させることの紹介記事になります。

 スイッチング電源の半固定抵抗を5.2Vに調整してラズパイ4を動かす

 ラズベリーパイ4をスイッチング電源に接続する前にスイッチング電源が動作しているか?の確認をまずは行います。

 スイッチング電源が動作して、ラズベリーパイ4に供給されているか?をチェックしてから、ラズパイ本体に電源を接続します。

 スイッチング電源の配線を済ませて、スイッチング電源のメインスイッチをONにすると発光ダイオードがパイロットランプのように点灯します。発光ダイオードが点灯していることは無事、スイッチング電源が動作していることの証明です。

 ラズベリーパイ4ですがスイッチング電源を用いた場合、5.2Vが供給電圧の最適値になります。

 スイッチング電源の半固定抵抗を回し、テスターで5.2Vに調整してラズベリーパイ4に供給すると動作させることができます。

 純正の5.1V 3AのACアダプターは5.1Vで電圧降下が解決できましたが、スイッチング電源の場合、5.2Vで解決できました。

 ラズベリーパイですが最大6Vまで電圧をかけることが可能なので5.2Vでも安定して動作します。

 半固定抵抗を調整してスイッチング電源の電圧が5.2Vになっていることを確認してからラズパイ4に電圧を供給してください。GPIO端子から供給するのも、USB TYPE-Cから供給するのも可能ですが、自分はGPIOから給電しています。

 スイッチング電源本体からノイズが強烈に発生するのでノイズ対策用のフェライトコアをラズベリーパイ4の電源ラインに巻きます。クランプコアがないとスイッチング電源本体からノイズが本体に飛び込むのでノイズ対策のために必ず巻きます。

 

  ノイズ対策を怠るとラズパイのOSで音声を再生した際に雑音が大きくなって音が歪んだり、OSや接続した機器の誤動作の原因にもなるのでノイズ対策はしっかりと行ってください。 
 

 スイッチング電源をラズパイ4に接続することで動作が安定して快適に

 

 スイッチング電源をラズパイ4に接続して動かしてみると動作が安定して満足の行く結果になりました。

 特に半固定抵抗で電圧を微調整できて電圧降下に対応できるのと12Aという電流容量の余裕の力で厄介な電圧降下のトラブルを葬り去ってくれました。

 雷マークが出て苦しむ動作が嘘のように消滅して快適です。

 

  現在、私が動作させているスイッチング電源は5V 12A出力なので将来的に電源ターミナルを加工してラズベリーパイ4を最大3台まで動かすことが可能です。将来を見据えた拡張性を考えた場合もスイッチング電源は有利になります。

 ラズベリーパイ4を3台、常時、動かすとなるとACアダプターを3つも使用してコンセントがタコ足配線状態になってしまうのが悩みですが、スイッチング電源を用意して電源を並列供給するとコンセントが1個で済むので部屋がすっきりします。

 ラズベリーパイでNASなどのサーバーを動かす際はスイッチング電源を用いて常時、給電したほうが安定して信頼度が高まる

 スイッチング電源ですが半固定抵抗を用いて電圧降下のトラブルを解決できるだけでなく、電流容量もACアダプターより大きな製品を選べば電流容量も増加して、電流不足からの電圧降下の問題も解決できます。

 Sense-HATを用いた気象用サーバーを常時、動作させる際やラズベリーパイ4でNASサーバーのようなファイルサーバーを設計する際にスイッチング電源を活用して動作させると安定度が違ってくると思います。

 1台だけラズベリーパイ4をサーバーとして動かす場合、DC5V 5Aから6Aのスイッチング電源で半固定抵抗を回して電圧を微調整できるものを選んで活用するといいでしょう。

 ラズベリーパイですが意外に電圧や電流などの電源関係に弱く、わずか0.1V電圧が降下しただけで電圧不足のエラーメッセージが多発して、動作が不安定化する問題に苦しめられますが、スイッチング電源で電圧調整ができれば電圧降下の問題がうまい具合に解決できます。

 スイッチング電源の接続は高電圧と大電流を扱い、ショートや逆接続で感電や火災の危険性もありますが、基本的な接続に関して間違わなければ電子工作をある程度、経験した人ならば何とかなると思います。

 だんだんと電子工作の初心者の域を脱したら、スイッチング電源を接続して更なるラズベリーパイの動作安定を目指しましょう!

  

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