Nebezpečí pro váš Raspberry Pi: Jak se vyhnout trvalému poškození
Jednodeskové počítače Raspberry Pi jsou sice navrženy jako robustní zařízení pro experimentování s elektronikou, ale bohužel je poměrně snadné je nenávratně poškodit. Existuje mnoho způsobů, jak se to může stát.
Přinášíme vám seznam běžných situací a činností, které mohou vaše Raspberry Pi vážně poškodit. Pokud chcete, aby vám váš malý počítač sloužil i nadále, rozhodně se těmto věcem vyvarujte.
1. Přehřívání Raspberry Pi
Je poměrně obtížné poškodit Raspberry Pi samotným přehřátím. Důvodem je ochrana čipu, která automaticky omezí jeho výkon, jakmile teplota překročí 85 °C. Nicméně, v extrémních podmínkách, například v rozpáleném autě nebo v uzavřeném pouzdře, které špatně odvádí teplo, může dojít k poškození procesoru a dalších komponent. A to se děje i při nižších teplotách, ale po dlouhou dobu.
Chlazení je tedy zásadní, zvláště pokud provozujete Raspberry Pi v horkém prostředí nebo když je přetaktované. Pokud se potýkáte s problémem přehřívání, podívejte se na našeho průvodce, jak udržet Raspberry Pi v chladu.
2. Elektrostatický výboj
Elektrostatický výboj (ESD) je jev, kdy dochází k přenosu elektrického náboje mezi dvěma objekty, které se dostanou do kontaktu. Nejčastěji ho způsobuje nahromadění statické elektřiny.
Pro člověka je ESD obvykle neškodný, ale pro citlivé elektronické součástky může být fatální. Dotek vodivých částí Raspberry Pi s rukou, která má statický náboj, může způsobit jeho poškození. Poškození ESD může být okamžité nebo latentní. V případě latentního poškození se projeví až po delší době, třeba po týdnech či měsících, ale i tak zkracuje životnost zařízení a může způsobovat nevysvětlitelné problémy.
Manipulace s Raspberry Pi bez odpovídající ochrany proti ESD může poškodit jeho citlivé komponenty. Nejjednodušší ochranou je používání pouzdra. Pokud potřebujete s deskou manipulovat přímo, dotýkejte se pouze okrajů. Doporučuje se také investovat do antistatické podložky a antistatického náramku.
3. Fyzické poškození a rozlité kapaliny
Je to poměrně zřejmé, ale i tak je nutné to zmínit. Raspberry Pi by mělo být chráněno před pády, nárazy a jakýmkoli fyzickým poškozením. Také kontakt s kapalinami mu nesvědčí, zvláště pokud je zrovna připojený k napájení. Pokud se na Raspberry Pi dostane voda, důkladně ho osušte, než ho znovu zapnete.
Ochranné plastové nebo kovové pouzdro chrání Raspberry Pi před většinou fyzického poškození a alespoň částečně i před politím.
4. Obrácená polarita
Obrácená polarita nastane, když je zdroj energie, jako je baterie nebo napájecí adaptér, připojen s prohozenými kladnými a zápornými póly. Na rozdíl od většiny elektronických zařízení nemá Raspberry Pi zabudovanou ochranu proti přepólování. Proto může připojení napájení s obrácenou polaritou způsobit vážné poškození jeho komponent.
Z tohoto důvodu je důležité pro Raspberry Pi používat pouze kvalitní zdroje energie. Pokud si vyrábíte vlastní napájení, věnujte velkou pozornost tomu, aby proud tekl správným směrem.
5. Přepětí
Raspberry Pi sice mají ochrannou diodu (TVS), která chrání před napěťovými špičkami, ale pouze některé modely (např. Pi 4 a Pi Zero) mají resetovatelnou pojistku pro ochranu proti nadproudu.
Pokud do Raspberry Pi přijde příliš mnoho energie, pravděpodobně se to projeví charakteristickým „magickým kouřem“. Proto je důležité, aby váš zdroj napájení nedodával příliš vysoké napětí. Zvažte také použití samostatné přepěťové ochrany nebo kvalitního napájecího zdroje, který chrání před přepětím.
Existuje mnoho různých způsobů napájení Raspberry Pi, ale vždy je nutné dbát na to, aby zařízení dostávalo správné napětí a proud.
6. Zkratování pinů
Zkrat je jedním z nejčastějších způsobů, jak zničit Raspberry Pi, a je také jedním z nejjednodušších. Ke zkratu dochází, když elektřina teče nezamýšlenou cestou s nízkým odporem. To způsobí nadměrný průtok proudu a obvykle vede k poškození součástek, požáru nebo dokonce výbuchu.
Zkrat nebývá problémem při běžném používání Raspberry Pi. Nejčastěji k němu dochází při práci s piny GPIO na desce. Například spojení jakéhokoli napájecího pinu (3,3 V nebo 5 V) s uzemňovacím pinem způsobí zkrat. Podobně zkratování 3,3V pinu a 5V pinu může rychle poškodit Raspberry Pi.
Při práci s piny na Raspberry Pi je tedy důležité vždy nejprve odpojit napájení. Před opětovným zapojením napájení si zkontrolujte zapojení alespoň třikrát.
7. Připojení více než 3,3 V k pinům GPIO
I když se celá 40pinová lišta na Raspberry Pi označuje jako GPIO (General-Purpose Input/Output), pouze 26 pinů je určených pro obecné použití. To znamená, že je můžete nastavit jako vstupní nebo výstupní piny a používat je pro nejrůznější elektronické projekty.
Tyto GPIO piny jsou navrženy tak, aby fungovaly s maximálním napětím 3,3 V a minimálně 0 V. Přivedení napětí vyššího než 3,3 V do GPIO pinů je rychlý způsob, jak zničit Raspberry Pi. I krátké spojení s 5V pinem, když je Raspberry Pi zapnuté, stačí k tomu, aby se stalo nepoužitelným.
8. Odběr příliš velkého proudu z pinů GPIO
Při napájení periferních zařízení z pinů GPIO (a 3,3V pinu) na Raspberry Pi buďte opatrní. Bezpečně lze odebírat pouze asi 16 mA z jednoho GPIO pinu a celkem 51 mA z 3,3V napájecí lišty. Pokud se pokusíte odebírat více, dojde k přepálení vodičů v čipu a poškozené piny přestanou fungovat. Pokud se tak děje delší dobu, může se přehřát a spálit celá deska.
Místo toho byste pro elektronické součástky, které vyžadují vyšší odběr proudu, měli používat 5V napájecí piny.
Zacházejte s Raspberry Pi opatrně
Raspberry Pi jsou odolné počítače, které při správném používání mohou vydržet až deset let. Pokud přijmete nezbytná opatření před připojením periferních zařízení a zajistíte, aby vaše Raspberry Pi fungovalo v prostředí, které odpovídá jeho konstrukci, můžete si být jisti, že vám vydrží co nejdéle.