Brak filtra LC powodował błąd na Raspberry Pi PoE HAT

Brak filtra LC powodował błąd na Raspberry Pi PoE HAT

Kilka tygodni temu informowaliśmy o problemie z oficjalnym HATem PoE do Raspberry Pi. Błąd ten został naprawiony i płytki wróciły do sklepów.

Przy okazji osoby odpowiedzialne za ten projekt opisały jak doszło do tak kosztownego błędu, jak rozwiązano problem i jakie wnioski wyciągnięto.

Pod koniec września pisaliśmy o oświadczeniu fundacji Raspberry Pi, w którym przyznano się do błędu w nowych modułach PoE HAT. Płytki wycofano ze sprzedaży, klientów przeproszono i przyjęto zwrot błędnych płytek.

Problem ten dotyczył rozszerzenia, które miało umożliwiać zasilanie Raspberry Pi 3 za pomocą kabla sieciowego w oparciu o standard PoE (ang. Power over Ethernet). Niestety, niektórzy użytkownicy bardzo szybko zauważyli, że zasilane w ten sposób komputery stają się niestabilne. Część malinek wyłączała się, gdy tylko podłączano do nich akcesoria pobierające większy prąd przez USB.

Problematyczny HAT PoE.

Raptem kilka dni temu, na oficjalnym blogu Raspberry Pi, pojawił się wpis z dość szczegółowym opisem przeprowadzonych testów, wniosków i sposobu naprawy modułu. Wynika z niego, że przyczyną wadliwego działania była przetwornica, która "mylnie" traktowała duże szpilki prądowe jako zwarcia i załączała zabezpieczenie przed poborem zbyt dużego prądu. 

Prąd na wejściu przetwornicy (CH1, żółty) i napięcie linii zasilania VBUS (CH2, niebieski)

W produkcji wykorzystano dwa modele przetwornic, ale tylko jeden z nich miał poprawnie działający filtr, który pozwalał ignorować te szpilki i działał nawet pod dużym obciążeniem.

Pech chciał, że podczas wewnętrznych testów sprawdzających stabilność zasilania przy obciążeniu USB, sprawdzono tylko opcję z "lepszą" przetwornicą. Nie sprawdzono też co z HATami robią inni testerzy. Okazało się, że większość z nich ograniczała się np. do podłączenia myszki i klawiatury na USB. Nie podłączali oni żadnych peryferiów, które pobierały większy prąd.

Ręczna modyfikacja na płytce PoE HAT

Rozwiązaniem okazało się zbudowanie filtra LC, którego zadaniem jest "wygładzenie" przebiegu prądu. Filtr taki można dolutować samodzielnie, ale autorzy PoE HAT zrobili także "półpiętro" z płytki PCB, które można wlutować w istniejące na module pady, a zmodyfikowany w ten sposób moduł nadal nadaje się do bezpośredniego montażu na Raspberry Pi 3.

Docelowe rozwiązanie w postaci "półpiętra" z filtrem LC

Choć lekcja dla Fundacji Raspberry Pi była niewątpliwie kosztowna, to mieli oni dużo szczęścia, że rozwiązanie nie wymagało całkowitego przeprojektowania modułu. Poprawione płytki trafiły już do oficjalnych dystrybutorów. Zainteresowani mogą naprawić swoje moduły samodzielnie lub zwrócić błędne moduły i zamówić poprawione wersje. Pozostaje mieć nadzieję, że najnowsze RPi 3 model A+, nie posiada żadnych błędów tego typu.

Nowe Raspberry Pi – dobra wiadomość dla...
Nowe Raspberry Pi – dobra wiadomość dla...

Jeszcze nie wszyscy mieli okazję sprawdzić nowy, oficjalny uHAT w… Czytaj dalej »

Źródło: [1]

HAT, moduł, PoE, raspberrypi