Raspberry Pi 4 – проблеми със захранването?!

Вероятно вече сте чули за Raspberry Pi 4 – новото (четвърто) поколение на едноплатковите изчислителни устройства. Да, компютрите са повече от прости калкулатори, а Raspberry Pi 4 е вече по-близо до един обикновен офис/медиа компютър. Инженерите са постигнали това, използвайки нов гигабитов Ethernet контролер, по-мощен процесор, поддръжка на повече памет и USB Type-C захранване. Говорейки за USB Type-C захранване… изглежда, не всичко е наред с новия USB конектор на Raspberry Pi 4. Четете надолу, за да научите повече за проблема.

Историята накратко

Има нов Raspberry Pi 4 на пазара. Макар размерът да не е променен, новото устройство е по-мощно от всякога и използва много по-модерен хардуер. Дни след официалното му пускане на пазара беше открит проблем: в някои случаи миникомпютърът бива засечен като аудиоустройство и не получава захранване. Да, звучи лошо, нали? Всъщност…

Какво се случва наистина с Raspberry Pi 4?

Проблемът е подробно описан от Tyler Ward. За да разберете какво точно се случва, ще имате нужда от базови познания по структурата и начина на работа на USB конекторите и в частност – на USB Type-C. Обясненията надолу в текста са опростени и имат илюстративни цели, а не образователни. В този ред на мисли, ако сте инженер, имайте го предвид.

Можете да видите цялата схематика на миникомпютъра, ако искате, но в случая ни интересува точно определен CC резистор, а именно R79, който е показан на снимката. Проблемът идва от факта, че и двата CC канала използват един резистор – R79. Някои електронно маркирани кабели (като тези на MacBook например) използват и двата CC канала, докато обикновените кабели използват само единия. Защо това е от значение?

Идеята е проста: USB кабелът има два края и всяко устройство разполага с различни резистори при конектора, за да бъде разпознато. Според спецификациите, източникът на енергия няма да пропусне нищо по кабела, освен ако не са срещнати определени изисквания (видовете резистори). Ra резисторите имат съпротивление от 800 ohm – 1200 ohm, докато Rd резисторите имат съпротивление от 5.1K ohm.

Както можете да се досетите, след като изчислим какво съпротивление предоставя резисторът R79, можем да разберем и как ще бъде разпознато устройството. В случая изчислението е само едно, защото реално имаме един общ резистор за двата CC канала.

Взимайки предвид обхвата на Ra – 800 до 1200 ohm, можем да вземем средна стойност от 1000 ohm. Имаме  фиксирана стойност за Rd – 5100. R79 се вижда като 836 ohm от едното устройство. Това означава, че за него вашият Raspberry Pi 4 е в конфигурация Ra-Ra. Спрямо горната таблица Ra-Ra е аудиоустройство. И това всъщност е истинският проблем, който очевидно няма как да бъде решен с обновяване на фърмуера, за съжаление. А как може?

Решения

Най-простото решение е да не използвате електронно маркиран кабел. Повечето „обикновени“ USB Type-C кабели за зареждане на смартфона ви, примерно, са напълно подходящи. Също така можете да използвате и по-стари USB-A/USB-C кабели или дори micro USB-B към USB-C адаптори, стига да имат рейтинг за прекарване на нужното напрежение. И един полезен линк, съдържащ 10 различни кабела, които са тествани за съвместимост. Не забравяйте, че имате нужда от 5V и поне 3А. И не на последно място, можете просто да си купите и официалното захранване. Всички са с обявена цена между $7 и 12$.

Разбира се, това са решения за тези от вас, които са успели да се сдобият с Raspberry Pi 4 сега. Що се отнася до тези от вас, които все още не са си поръчали, но им се иска – вижте си кабелите преди поръчка или изчакайте. Този проблем ще може да бъде решен само с бъдеща ревизия на платката.

Какви кабели да избягваме?

Като за начало, всеки един е-маркиран кабел (тези, които подават ток след отчитане на Rd стойности). Този списък включва, но не е ограничен до: USB Type-C кабели за зареждане на лаптопи, thunderbolt кабели и всички кабели, поддържащи 5A.