ラズパイのUSBブートで発生する電圧降下現象

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 どうも、こんにちは。T・K生です。

 今回はラズパイ4をいじっていて電圧降下が発生する要因をまたも発見したのでご報告いたします。

 ラズパイ4のUSB3.0からのUSBブートは多くの電流を消費して電圧降下を誘発する

 今回、新しい電源の実験をしていてDC-DCコンバーターからラズパイ4を動かす実験をしたのですが、残念ながらUSB3.0のブートで電圧降下の稲妻マークのエラーが発生してしまいました。

 USB3.0にOSを焼いてUSBブートはラズパイ4で可能ですが、USB3.0の端子の消費電流が増加して各方面で電圧降下が発生したようです。

 電圧降下が多発する状態でラズパイを動かすのは良くないと判断し、一旦、電源を切ってからMicroSDカードからOSを起動すると電圧降下が収まり、無事、機器が動作しました。

 消費電流の多いGqrxというSDRラジオのソフトウェアとSDRラジオに接続すると電圧降下がどうしても発生してしまうようなのでUSB3.0からのOSブートはしないほうがいい場合が出てきます。

 電圧降下対策としてMicroUSBからのOSブートで仮対応

 ラズパイ4の電圧降下の原因にUSB3.0からのOSブートが原因になっていることは後から気が付きました。

 スイッチング電源を使った時は電圧降下のトラブルはSDRラジオを動かしても発生しませんでしたが、今回、DC-DCコンバーターを使った際には発生してしまいました。

 電源関係の不具合のバクが呪われたようについてまわり、電源関係のトラブルのもぐらたたきにまたも苦しめられるという結果になりました。

 ラズパイ4の電圧降下問題に電源の相性問題も絡んでいるのが悩ましい

 ラズベリーパイ4ですが電源関係にも相性問題があるようで同じDC5Vのスイッチング電源でも電圧降下が出たり、出なかったりするのでかなり悩ましいですね。

 どうしても電圧降下が出る際はOSをUSBブートではなく、マイクロSDカードで起動するスタイルにすれば電圧降下のトラブルも回避できることがありますが、マイクロUSBでブートした際にはパフォーマンスが若干、低下します。

 今回、ラズパイ4をいじっていてUSB3.0の端子が消費電流の多さゆえに電圧降下のエラーを電源の相性問題で誘発することを実感して勉強になったのですが、つくづくラズパイ4の電源の周囲は脆弱な構成らしく、エンジニア泣かせといえそうです。

 ラズパイ4で電源で詰む、とか苦しむというのは本当で特に自分がやっているSDRラジオのような消費電流が多いような機器を動かす際はかなり苦しむので試行錯誤のトライアンドエラーで基本的に自分で解決するしかなさそうですね。

 電圧降下問題に関してはUSB3.0からブートした場合にエラーメッセージが出た場合はマイクロUSBに交換したり、電源を交換して相性のいい電圧降下が起きにくいものを選んで正解ルートを見つける作業もあるので気長に取り組む必要も出てくると思いました。

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