Komputery jednopłytkowe Raspberry Pi, choć solidne i zaprojektowane do eksperymentów z elektroniką, są podatne na uszkodzenia. Istnieje wiele sposobów, w jakie można trwale zepsuć te małe, ale potężne urządzenia.
Poniżej przedstawiamy zestawienie działań i sytuacji, które najczęściej prowadzą do poważnych awarii Raspberry Pi. Potraktuj to jako listę rzeczy, których zdecydowanie powinieneś unikać, jeśli chcesz, aby Twój komputer działał bez zarzutu.
1. Przegrzanie Raspberry Pi
Źródło obrazu: raspberrypi.com
Z technicznego punktu widzenia trudno jest doprowadzić do zniszczenia Raspberry Pi poprzez samo przegrzanie. Urządzenie posiada wbudowane zabezpieczenie, które obniża taktowanie procesora, gdy temperatura przekroczy 85 stopni Celsjusza (185°F). Jednak w skrajnych przypadkach, np. w zamkniętym, nagrzanym samochodzie lub obudowie sprzyjającej gromadzeniu ciepła, długotrwałe narażenie na wysokie temperatury może uszkodzić układ SoC oraz inne elementy.
Odpowiednie chłodzenie to kluczowa kwestia, szczególnie gdy używasz Raspberry Pi w gorącym otoczeniu lub gdy podkręcasz jego wydajność. Jeśli problem przegrzewania Cię dotyczy, warto zapoznać się z dostępnymi poradnikami na temat chłodzenia Raspberry Pi.
2. Wyładowania elektrostatyczne
Źródło obrazu: amphoto/Wektor
Wyładowanie elektrostatyczne, czyli ESD, to gwałtowny przepływ prądu między dwoma obiektami o różnym potencjale elektrycznym. Najczęściej wyładowania te są spowodowane nagromadzeniem się ładunków statycznych.
Choć zazwyczaj nieszkodliwe dla ludzi, wyładowania elektrostatyczne mogą trwale uszkodzić delikatne komponenty elektroniczne. Dotknięcie przewodzących części Raspberry Pi, gdy jesteś naładowany elektrycznie, może spowodować uszkodzenie. Uszkodzenia wywołane ESD mogą być natychmiastowe lub ukryte. Te drugie mogą ujawnić się dopiero po pewnym czasie, jednakże z pewnością skrócą żywotność urządzenia i mogą być przyczyną późniejszych, trudnych do zdiagnozowania problemów.
Podczas obchodzenia się z Raspberry Pi należy zachować ostrożność i stosować środki ochrony przed ESD. Najprostszym sposobem jest przechowywanie Pi w obudowie. Jeżeli jednak musisz dotknąć płytki, staraj się dotykać tylko jej krawędzi. Warto również zainwestować w matę i opaskę antystatyczną.
3. Uszkodzenia mechaniczne i rozlane płyny
Choć to oczywiste, warto to podkreślić. Twój Raspberry Pi powinien być przechowywany w bezpiecznym miejscu, chronionym przed upadkami, uderzeniami i innymi uszkodzeniami mechanicznymi. Płyny również stanowią zagrożenie, szczególnie gdy urządzenie jest podłączone do zasilania. W przypadku zalania Raspberry Pi, przed ponownym podłączeniem do prądu, należy upewnić się, że jest całkowicie suche.
Ochronna obudowa, wykonana z plastiku lub metalu, uchroni Twoje Raspberry Pi przed większością uszkodzeń fizycznych i zapewni pewną ochronę przed zalaniem.
4. Odwrotna polaryzacja
Odwrotna polaryzacja występuje, gdy zasilacz lub bateria są podłączone z zamienioną biegunowością (plus z minusem). W przeciwieństwie do wielu urządzeń elektronicznych, Raspberry Pi nie posiada wbudowanego zabezpieczenia przed odwrotną polaryzacją. Podłączenie zasilacza z odwróconą biegunowością może poważnie uszkodzić podzespoły urządzenia.
Dlatego też, do zasilania Raspberry Pi należy stosować wyłącznie wysokiej jakości zasilacze. Jeśli budujesz własny zasilacz, zachowaj szczególną ostrożność i upewnij się, że prąd płynie we właściwym kierunku.
5. Przepięcie
Mimo że Raspberry Pi posiada diodę TVS (tłumiącą napięcie przejściowe), która zapewnia pewną ochronę przed skokami napięcia, tylko niektóre modele mają resetowalny bezpiecznik polimerowy, który chroni przed nadmiernym prądem. W Pi 4 i Pi Zero ta funkcja jest nieobecna.
W przypadku dostarczenia zbyt wysokiego napięcia, może o tym świadczyć wydobywający się z Pi „magiczny dym”. Należy zatem upewnić się, że używany zasilacz nie dostarcza prądu o napięciu, które przekracza możliwości urządzenia. Dobrym pomysłem jest również zastosowanie dodatkowej ochrony przeciwprzepięciowej lub odpowiedniego zasilacza, który zabezpieczy Raspberry Pi przed nagłymi skokami napięcia.
Istnieje wiele sposobów zasilania Raspberry Pi. Najważniejsze jest, aby dostarczyć urządzeniu odpowiednią ilość energii.
6. Zwarcie pinów
Jest to jedna z najczęstszych i zarazem najprostszych metod „uśmiercenia” Raspberry Pi. Zwarcie ma miejsce, gdy prąd płynie nieplanowaną ścieżką o niskiej rezystancji. Powoduje to przepływ nadmiernego prądu przez obwód, co może skutkować uszkodzeniem komponentów, pożarem, a nawet eksplozją.
Zwarcie nie jest naturalnym zjawiskiem występującym podczas normalnego użytkowania Raspberry Pi. Jest to problem, którego należy unikać, szczególnie podczas pracy z pinami GPIO na płytce. Na przykład połączenie dowolnego z pinów zasilania (3,3V lub 5V) z pinem uziemienia spowoduje zwarcie, gdyż Pi nie jest zaprojektowane do przepływu prądu w ten sposób. Zwarcie pinów 3,3V i 5V również może szybko zakończyć żywot Twojego Raspberry Pi.
Podsumowując, uszkodzenie Raspberry Pi poprzez zwarcie pinów GPIO jest bardzo łatwe. Przed rozpoczęciem pracy z pinami Raspberry Pi, zawsze wyłącz zasilanie. Po zakończeniu pracy, przed ponownym podłączeniem zasilania, trzykrotnie sprawdź swoje połączenia.
7. Podawanie napięcia wyższego niż 3,3 V na piny GPIO
Źródło obrazu: raspberrypi.com
Chociaż całe 40-pinowe złącze w Raspberry Pi jest nazywane złączem GPIO (General-Purpose Input/Output), tylko 26 pinów przeznaczonych jest do ogólnego użytku. Oznacza to, że mogą być konfigurowane jako wejścia lub wyjścia i wykorzystywane w różnych projektach elektronicznych.
Te piny GPIO są przystosowane do pracy z napięciem maksymalnie 3,3 V i minimalnie 0 V. Podanie na piny GPIO napięcia wyższego niż 3,3V to najszybsza droga do „usmażenia” Raspberry Pi. Nawet krótkotrwałe podłączenie do pinu 5V, przy włączonym urządzeniu, może sprawić, że Twój Raspberry Pi stanie się bezużyteczny.
8. Pobieranie zbyt dużego prądu z pinów GPIO
Należy zachować ostrożność podczas zasilania urządzeń peryferyjnych z pinów GPIO i 3,3 V w Raspberry Pi. Z pojedynczego pinu GPIO można bezpiecznie pobrać tylko około 16 mA, natomiast z szyny zasilania 3,3 V łącznie 51 mA. Próba pobrania większej ilości prądu spowoduje przepalenie ścieżek na chipie, co sprawi, że dotknięte piny przestaną działać. Długotrwałe przeciążenie może doprowadzić do przegrzania, a w konsekwencji do spalenia całej płytki.
Do zasilania komponentów elektronicznych, które wymagają większego prądu, należy korzystać z pinów zasilania 5V.
Obchodź się ostrożnie ze swoim Raspberry Pi
Raspberry Pi to wytrzymałe komputery, które przy odpowiednim użytkowaniu mogą działać nawet przez dekadę. Jeżeli podejmiesz odpowiednie środki ostrożności przed podłączeniem jakichkolwiek urządzeń peryferyjnych i zadbasz o to, by Raspberry Pi pracowało w środowisku zgodnym z jego przeznaczeniem, możesz być pewien, że Twoje urządzenie będzie działać tak długo, jak to możliwe.
newsblog.pl