El poder de la frambuesa Pi

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Una pregunta común es: “¿Podrá el Pi de frambuesa hacer esto?”, a la que el que responde siempre es: “¿Qué quieres decir con poder?”. Básicamente, hay tres maneras en las que una Pi puede alimentar algo y cada una tiene una respuesta diferente.

Obtención de la energía del pin GPIO

Los pines GPIO son bastante frágiles en el frambuesa Pi, en comparación con otras placas como la Arduino. Cada clavija GPIO puede suministrar (proporcionar la corriente) o hundirse (succionar la corriente dentro de la clavija para cambiar algo a tierra) alrededor de 16mA. La cantidad total de corriente procedente de todos los pines sumados debe limitarse a unos 50 mA, que se distribuyen a unos 3 mA cada uno para los modelos no Plus.

Lo único que debería estar alimentando directamente desde un pin GPIO es un LED, y sólo con una corriente baja. Todo lo demás necesita pasar por algún tipo de controlador, normalmente un transistor o FET. Además, el voltaje de salida es de sólo 3V3, por lo que muchos dispositivos necesitan más voltaje y más corriente.

Obteniendo la energía de la Pi

Aquí es donde la señal para controlar algo se deriva de los pines GPIO, pero la potencia real para conducirlo es de las líneas eléctricas internas de 3V3 o 5V de Raspberry Pi.

Usar el suministro de 3V3 es delicado porque esa línea pasa a través de los reguladores de voltaje a bordo y hay una cantidad limitada de corriente de repuesto disponible antes de que se sobrecaliente el regulador. No tome más de 50 mA de este riel de potencia. Si desea más, considere la posibilidad de usar un regulador de voltaje en la línea de 5V.

Mucho más prometedora es la línea de 5V porque se deriva de la misma fuente de energía que está alimentando a toda la Pi. Debido a que el Pi toma hasta 800mA en su pico, si usted alimenta al Pi con una fuente de alimentación de 2A, podría tomar aproximadamente 1.2A de las líneas de 5V. Coloque en paralelo las dos clavijas de 5 V del conector GPIO y al menos dos tomas de tierra para reducir la resistencia introducida por el conector. Pero en el extremo superior de este consumo de corriente, espere un poco de caída de voltaje – puede que se pierda un voltio más o menos y termine con sólo unos 4V.

Obtención de la energía de una fuente externa

Hay ocasiones en las que se necesita una tensión superior a 3V3 o 5V para controlar un dispositivo. Si este es el caso, necesita una fuente de alimentación separada. Esto significa que el terminal de puesta a tierra o el terminal de conexión a tierra de la fuente de alimentación externa debe estar conectado a la tierra del Frambuesa Pi. Un temor común aquí es que esto dañará de alguna manera al Pi, pero mientras sea sólo la tierra la que esté conectada, no hay nada de qué preocuparse.

Por ejemplo, una aplicación típica podría ser el accionamiento de un relé de 12 V.

La forma en que funciona un transistor asegura que los 12V no se vuelvan a filtrar al Pi de frambuesa.

Los contactos de relé están completamente separados de la Pi; se dice que está aislada. Cualquier tipo de bobina o inductor debe tener un diodo para protegerse contra los CEM posteriores; se trata de un gran pico de tensión inversa que se produce cuando se elimina la corriente de la bobina del relé y el campo magnético se colapsa. El diodo hace un cortocircuito y evita que se dañe.

La resistencia de 1K en la base del transistor asegura que no consuma demasiada corriente del pin GPIO. Este circuito es aplicable a otras cosas también – por ejemplo, en lugar de la bobina del relé, puede tener un motor.

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