Pengguna berbagai elektronik menarik (beberapa tahun yang lalu, dan saya seperti itu) biasanya tidak terlalu memikirkan kabel Micro-USB yang digunakan untuk memberi daya pada sistem mereka. Saya memutuskan untuk melakukan beberapa pengukuran untuk mengetahui bagaimana penggunaan kabel yang berbeda mempengaruhi parameter daya. Dan harus dikatakan bahwa meskipun semakin banyak perangkat dilengkapi dengan konektor USB Type-C, kabel yang biasanya berkualitas lebih baik daripada kabel Micro-USB, konektor Micro-USB masih digunakan di sebagian besar perangkat. Ini tidak hanya berlaku untuk Raspberry Pi, tetapi juga untuk perangkat serupa lainnya yang ditenagai oleh kabel Micro-USB (misalnya, ini adalah ponsel yang diisi daya melalui Micro-USB).
Saya akan segera membagikan kesimpulan utama saya, yaitu untuk memasok daya ke berbagai perangkat elektronik dan untuk mengisi daya ponsel, lebih baik menggunakan kabel USB dengan konduktor, yang ketebalannya setidaknya AWG20.
Teori
Teori di balik penelitian saya cukup sederhana, tetapi itu adalah sesuatu yang biasanya tidak dipikirkan oleh pengguna Raspberry Pi pemula dan orang "biasa". Faktanya adalah bahwa setiap konduktor listrik dicirikan oleh resistansi tertentu (yaitu, dapat dibayangkan sebagai resistor). Menurut hukum Ohm, tegangan tergantung pada resistansi konduktor dan pada kekuatan arus. Akibatnya, untuk kabel sinyal yang tidak membawa arus (signifikan), resistansi kabel tidak memainkan peran khusus. Tetapi jika kita berbicara tentang kabel daya dan tentang kekuatan arus beberapa ratus miliampere (atau beberapa ampere), resistansi konduktor mulai memainkan peran yang nyata. Bahkan jika kecil, penurunan tegangan yang nyata akan terjadi ketika arus tinggi mengalir melalui konduktor.Dan penurunan tegangan pada kabel suplai hanyalah kehilangan tegangan yang tidak akan mencapai tempat yang dibutuhkan. Jika catu daya, misalnya, mengeluarkan 5.0V, dan karena kabel, tegangan turun 0,3V, maka perangkat hanya akan menerima 4.7V.
Hambatan konduktor tergantung pada bahan dari mana mereka dibuat, pada luas penampang (ketebalan) dan panjangnya. Resistansi meningkat dengan bertambahnya panjang konduktor dan berkurang dengan bertambahnya ketebalan. Untuk mengurangi tegangan "jatuh" - Anda perlu mengurangi hambatan kabel, di mana Anda harus menggunakan kabel yang lebih tebal dari sebelumnya, atau kabel yang lebih pendek, atau kabel yang menggabungkan keduanya. Deskripsi untuk sebagian besar kabel Micro-USB tidak berisi informasi tentang ketebalan kabel yang digunakan di dalamnya. Biasanya mereka menggunakan, untuk semua jalur, konduktor yang agak tipis. Tetapi jika kita berbicara tentang kabel dengan kualitas yang lebih baik, maka deskripsinya biasanya berisi informasi tentang ini (dan untuk saluran listrik di kabel ini, biasanya digunakan kabel yang sesuai dengan AWG20).
Perangkat pengisian daya
Pengisi daya telepon sering digunakan sebagai catu daya untuk Raspberry Pi dan alat sejenis lainnya. Ada banyak jenis pengisi daya. Saya memilih empat dari mereka - hanya karena mereka ada di tangan, dan memeriksa bagaimana tegangan keluarannya bergantung pada arus yang dikonsumsi oleh perangkat yang terhubung dengannya. Kita berbicara tentang pengisi daya berikut: Baseus FC67E (pengisi daya yang sangat baik), pengisi daya yang disertakan dengan beberapa tablet Lenovo, sepasang pengisi daya tanpa nama yang terpasang ke beberapa perangkat lain. Sejauh yang saya tahu, di suatu tempat saya memiliki pengisi daya 1.5A dan 2A, tetapi saya tidak dapat menemukannya.
Yang cukup menarik, saya menemukan bahwa semua pengisi daya ini berperilaku cukup konsisten di seluruh rentang arus listrik yang mereka dukung (sejujurnya saya tidak berharap mereka bekerja dengan baik).
Metodologi pengujian
Saya menggunakan beban elektronik TENMA 72-13200 yang terhubung langsung ke konektor USB (laki-laki) dari kabel yang terhubung ke catu daya. Beberapa penurunan tegangan terjadi di terminal beban elektronik, dan akan lebih baik untuk menghubungkan multimeter langsung ke titik uji, tetapi karena kabel uji cukup besar, saya memutuskan untuk tidak memperhatikan fakta ini kali ini (saya sebenarnya lupa tentang itu, memeriksa dua pengisi daya pertama, dan kemudian saya tidak ingin melakukan pengukuran yang sama lagi). Dan, selain itu, penurunan tegangan ini tidak memainkan peran khusus, karena di sini saya hanya mencoba melihat gambaran besarnya.
Hasil tes pengisi daya
Baseus FC67E (5V / 3A, 9V / 2.66A, 12V / 2A)
| Kekuatan saat ini | Tegangan |
| 0,0A (sirkuit terbuka) | 5.057V |
| 0.1A | 5.056V |
| 0,5A | 5.056V |
| 1.0A | 5.055V |
| 1.5A | 5.054V |
| 2.0A | 5.052V |
| 3.0A | 5,048 |
| 3,4 | 5,056 |
| 3,5 | 0 () |
▍Lenovo 5/1
| 0,0 ( ) | 4,986 |
| 0,1 | 5,073 |
| 0,5 | 5,061 |
| 1,0 | 5,068 |
| 1,5 | 5,025 |
| 1,7 | 5,008 |
| 1,8 | 0 () |
▍ no-name №1 5/1
| 0,0 ( ) | 4,870 |
| 0,1 | 4,929 |
| 0,5 | 4,992 |
| 1,0 | 5,069 ( 5,06 5,08) |
| 1,1 | 0 () |
▍ no-name №2 5/1
| 0,0 ( ) | 5,075 |
| 0,1 | 4,960 |
| 0,5 | 5,073 |
| 1,0 | 5,178 |
| 1,2 | 5,240 |
| 1,3 | 4,335 |
| 1,4 | 0 () |
▍
Saya tidak berharap bahwa dua pengisi daya tanpa nama akan bekerja dengan baik, tanpa penurunan tegangan, di seluruh rentang arus yang dinyatakan. Selain itu, perlu dicatat bahwa pengisi daya Lenovo dapat melampaui nilai nominal (mungkin tidak lama, karena saya hanya menguji pengisi daya selama 10-20 detik). Hasilnya, saya dapat menyimpulkan bahwa pengisi daya yang saya uji cukup stabil (meskipun saya hanya melakukan pengujian statis, saya tidak menguji karakteristik dinamis catu daya).
Kabel
Saya menemukan beberapa kabel di kotak kabel saya dan mengambil yang lain - yang biasanya saya gunakan.
Untuk menguji kabel, saya menggunakan catu daya favorit saya, Envox BB3. Perangkat TENMA 72-13200 digunakan sebagai beban elektronik, tetapi kali ini saya juga menghubungkan multimeter (Brymen BM869S) ke titik uji untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat. Output BB3 terhubung ke konektor USB-A (perempuan). TENMA dan multimeter terhubung ke konektor Micro-USB (wanita), dan kabel yang diuji menghubungkan konektor ini selama pengujian.
Saya menguji 4 kabel:
- Kabel pendek biasa (25 cm), yang, jika saya tidak bingung, datang dengan semacam bank daya.
- Kabel biasa sepanjang 90 cm, yang dilengkapi dengan semacam papan untuk pengembangan perangkat lunak dan debugging.
- Kabel 200cm biasa yang saya beli bertahun-tahun yang lalu untuk memasok daya ke Raspberry Pi 1.
- Kabel Tronsmart panjang 180 cm (dengan kabel listrik terbuat dari kabel 20AWG). Anker memiliki kabel serupa.
Dalam pengujian ini, saya dapat memasukkan satu kabel lagi - kabel yang disertakan dengan smartphone (terutama yang mendukung pengisian cepat). Saya memiliki kabel seperti itu (dengan konektor Micro-USB), tetapi digunakan di tempat lain selama pengujian, jadi saya tidak mengujinya. Benar, jika Anda memeriksanya, itu akan menunjukkan hasil yang baik, karena sekarang digunakan untuk menyalakan satu Raspberry Pi dan peringatan penurunan tegangan tidak ditampilkan.
Hasil tes kabel micro-USB
Kabel biasa panjang 25 cm
| Arus kabel | Tegangan masukan | Tegangan keluaran |
| 0.1A | 5.0V | 4.962V |
| 0,5A | 5.0V | 4.821V |
| 1.0A | 5.0V | 4.638V |
| 2.0A | 5.0V | 4.272V |
| 3.0A | 5.0V | 3.903V |
Kabel 90cm biasa
| Arus kabel | Tegangan masukan | Tegangan keluaran |
| 0.1A | 5.0V | 4.936V |
| 0,5A | 5.0V | 4.672V |
| 1.0A | 5.0V | 4.341V |
| 2.0A | 5.0V | 3.672V |
| 3.0A | 5.0V | 2.978V |
Kabel biasa panjang 200 cm
| Arus kabel | Tegangan masukan | Tegangan keluaran |
| 0.1A | 5.0V | 4.892V |
| 0,5A | 5.0V | 4.454V |
| 1.0A | 5.0V | 3.908V |
| 2.0A | 5.0V | 2.809V |
| 3.0A | 5.0V | 1,665V |
Kabel Tronsmart panjang 180cm (dengan saluran listrik 20AWG)
| Arus kabel | Tegangan masukan | Tegangan keluaran |
| 0.1A | 5.0V | 4.963V |
| 0,5A | 5.0V | 4.803V |
| 1.0A | 5.0V | 4.604V |
| 2.0A | 5.0V | 4.209V |
| 3.0A | 5.0V | 3.811V |
Dalam hal ini, jika Anda menaikkan tegangan input ke 5.2V (seperti yang dilakukan pada catu daya resmi untuk Raspberry Pi), Anda bisa mendapatkan 4.37V pada 1.2A, dan 4.61V pada 1.5A. Alhasil, kabel ini sangat cocok untuk menyuplai daya ke Raspberry Pi 3/4 saat dibutuhkan kabel yang lebih panjang.
Hasil
Ternyata pengisi daya untuk ponsel, bahkan yang tanpa nama, cukup stabil di seluruh rentang kekuatan yang mereka dukung saat ini (namun, kesimpulan ini saya buat berdasarkan pengujian hanya empat pengisi daya). Tetapi kabel USB, jika Anda mempertimbangkan penurunan tegangan yang diakibatkannya, memiliki dampak besar pada transfer daya dari sumbernya ke berbagai perangkat. Tiga kabel pertama adalah kabel murah biasa yang tidak boleh digunakan untuk menyalakan perangkat "haus daya". Kabel yang disertakan dengan smartphone biasanya cukup baik, sehingga dapat digunakan untuk menyalakan Raspberry Pi yang sama. Sesuatu yang lain masuk akal untuk digunakan jika kabel yang lebih panjang diperlukan, atau jika kabel dengan kualitas lebih tinggi tersedia.
Menemukan kabel Micro-USB yang bagus memang sulit, karena sebagian besar produsen tidak menentukan ketebalan saluran listrik yang digunakan dalam spesifikasi kabel. Jika Anda memilih kabel dan dapat dipandu oleh ketebalan kabel yang digunakan di dalamnya, ambil yang menggunakan kabel dengan ketebalan minimal AWG20 atau lebih (maka angka pada penandaan tipe AWGxx akan lebih kecil).
Akibatnya, mengingat Raspberry Pi (tanpa periferal) pada beban penuh mengkonsumsi hingga 1A (3 / 3B / 3B +) atau hingga 1,5A (Raspberry Pi 4), dalam tampilan ikon petir (atau di penerbitan pemberitahuan dmesg tentang penurunan tegangan) kemungkinan besar bukan disebabkan oleh catu daya, tetapi oleh kabel.
Pernahkah Anda mengalami masalah dalam menemukan catu daya dan kabel untuk Raspberry Pi Anda?
