Il n’est pas rare que le Raspberry Pi 4 (surtout sa première version) affiche en haut à droite de l’écran un éclair. Cette alerte vous informe que la tension fournie à la carte est trop faible. La cause peut-être multiple : Alimentation secteur inadaptée, câble USB de mauvaise qualité mais aussi problème avec l’alimentation située sur la carte elle même. Cet article de Majenko propose une solution pour venir à bout de ce problème. Voici sa traduction.
Au sommaire :
Améliorer l’alimentation du Raspberry Pi 4
Fixing the Raspberry Pi’s Power Problems [Majenko]
[stextbox id=’warning’ caption=’Perte de garantie’]Cet article présente une modification hardware du Raspberry Pi 4. Ne l’entreprenez que si vous maîtrisez les différents éléments, en particulier la soudure des composants. Si vous effectuez cette modification vous perdez la garantie. Ni Majenko ni framboise314 ne pourront être tenus pour responsables d’un mauvais fonctionnement du Raspberry Pi 4 modifié, ni maintenant ni dans le futur. [/stextbox]
Si vous avez déjà poussé un peu votre Raspberry Pi (charge du CPU) , il y a de fortes chances que vous ayez vu apparaître la redoutable icône de l’éclair. Lorsqu’elle apparaît dans le coin supérieur droit de l’écran, c’est un avertissement que la tension d’entrée est descendue dans la zone dangereuse. Si vous voyez souvent ce symbole, commencez par vous procurer une alimentation électrique de meilleure qualité. Rappelez vous qu’un chargeur de téléphone N’EST PAS une alimentation. Après, ceux qui bidouillent beaucoup avec le Raspberry Pi savent que malgré cela, l’éclair peut encore apparaître de temps en temps…
[Majenko] en a eu marre de voir cette icône pendant ses sessions MAME. Il a décidé de s’attaquer au problème en examinant de près le circuit d’alimentation du Raspberry Pi 4. Bien que les schémas officiels de l’ordinateur monocarte préféré de tous soient malheureusement incomplets, il a tout de même pu identifier quelques composants qui lui ont paru un peu étranges. Nous ne vous recommandons pas nécessairement de vous précipiter et d’apporter ces mêmes modifications à votre propre carte, mais les premiers résultats sont vraiment prometteurs.
Le schéma est assez simple – un seul circuit intégré (ci dessus) fait tout le travail. Mais en y regardant de plus près, une chose interpelle quand on regarde l’entrée d’alimentation sur le circuit intégré. Le composant qui choque, c’est R5 : une résistance de 10 Ω qui est en série avec l’entrée principale de l’alimentation. Avec une consommation de courant « normale », elle va faire chuter la tension d’une valeur bien pire que le pire des câbles USB d’alimentation.
Majenko a donc commencé par repérer cette résistance sur la carte et de la retirer pour la remplacer par un strap (un bout de fil). Heureusement, elle n’est pas trop difficile à trouver. Les composants ne sont pas étiquetés sur la carte, mais en suivant les pistes qui partent de la broche 24 du circuit d’alimentation un via (trou métallisé) conduit tout droit à R5. Un test de continuité avec le buzzer du multimètre depuis la broche 5V du connecteur GPIO 40 broches l’a confirmé.
Voici donc la coupable ! C’est tout petit et pas simple à souder/dessouder ces composants 0402 (1mm x 0.5 mm). Mais bon, avec une panne fine et un peu d’expérience c’est faisable. N’ayant pas de résistance 0402 de 0 ohm sous la main, Majenko a soudé un morceau de fil coupé à la longueur voulue et enrobé de pâte à souder. Il fait très bien l’affaire.
Sur cette photo, la résistance R5 a été remplacée. Un travail délicat qui demande une main sure.
Le moment de tester cette modification est arrivé… ! Tous les tests sont faits avec la même configuration : Démarrage de LibreELEC et lancement de MAME. Traditionnellement, cette configuration a toujours, même avec un bon câble et une bonne alimentation, donné des alertes de sous-tension, avec affichage de l’éclair en haut à droite de l’écran.
Avec ce correctif le résultat est amélioré. Les problèmes n’ont pas disparu, mais il suffit de quelques baisses de tension lorsque certaines choses se produisent : Connexion WiFi, chargement du Kodi, etc. pour que l’icône réapparaisse.
Donc, c’est mieux, mais ce n’est toujours pas suffisant. Il est temps de passer à la deuxième option. Toujours sur le schéma, vous pouvez voir qu’il y a un condensateur de 10µF sur l’entrée d’alimentation du circuit intégré. C’est la capacité qui filtre la totalité de l’alimentation. Les spécifications USB stipulent que la capacité du VBUS ne doit pas dépasser 10µF, mais c’est pour l’alimentation du bus sur un port de données « normal », ce qui n’est pas le cas du Raspberry Pi puisque le port USB C ne sert qu’à l’alimentation. On peut donc augmenter cette capacité. Une valeur plus élevée ne peut pas faire de mal. Identifier ce condensateur existant est assez simple :
C’est celui qui est indiqué sur la photo ci-dessus. Il n’y a pas beaucoup de place pour ajouter des capacités supplémentaires. L’option la plus simple est d’ajouter tout simplement un autre condensateur en parallèle. Il y a deux façons de procéder :
- ajouter un autre condensateur CMS
- Utiliser un condensateur pour trous traversants
C’est l’option 2 qui a été retenue car elle permet d’utiliser un condensateur beaucoup plus grand et c’était plus simple de le souder à sa place. Le premier condensateur qui s’est présenté était un 470µF – c’est peut-être un peu trop – et une plus petite capacité aurait fait l’affaire. La tension de celle-ci est de 10V, ce qui est un peu trop. Un condensateur avec une tension de 6,3V aurait fait l’affaire. Mais ça suffit pour les tests.
La coupe des fils, leur mise en forme et le soudage ne prennent pas très longtemps …
Voilà ce que ça donne.
Le condensateur se positionne parfaitement entre l’alimentation à découpage et le module WiFi. Il ne reste qu’à tester…
Roulement de tambour….
C’est réparé !
Pas un seul signe de sous-tension. On peut dire que ça fonctionne …
Par la suite, il faudrait tester cela avec la résistance de 10 Ω toujours en place pour voir si le condensateur seul pourrait régler le problème, mais si quelqu’un d’autre veut essayer d’installer le condensateur et nous dire si cela peut résoudre le problème, ce serait très utile. Il n’est pas question de remettre la résistance R5 sur cette carte 😛
Conclusion
Merci à Majenko pour cette modification dont il a gentiment autorisé la traduction. Elle pourra être utile à ceux que l’icône de l’éclair énerve ou qui ont des problèmes d’alimentation. Si vous lisez l’anglais faites un tour sur son blog, il y a plein de choses intéressantes.
Sources
Hello,
Est-ce que cette solution a été signalée à la Fondation raspberry ?
Ils sont en lien des différents posts sur Twitter et Facebook…
👍
Je me demande s’il n’y a pas également la possibilité de sécuriser le +5v de la carte en ajoutant simplement un condensateur entre la masse et la broche +5v du GPIO.
L’avantage de cette dernière solution :
* tu perds pas ta garantie
* tu ne risques pas de casser le circuit en donnant un coup accidentel dans le condensateur modifié. (les pistes d’un circuit comme celui du Raspi sont relativement fines, et fragile, et ne supportent pas l’arrachement.)
* c’est démontable, et peut être ajouté et/ou supprimé suivant l’usage que l’on fait du raspi.
Bonjour
C’est tout vrai 😊 mais ce qui me gêne le plus c’est cette résistance de 10 ohms en série dans l’alim…
Quand tu as une réserve ce puissance de l’autre coté de la résistance… cette dernière ne devrait plus être limitante.
Bonjour.
La résistance et le condensateur des pins 24 et 31 du MXL7704 sont un filtre passe-bas et sont là pour fournir au CI une tension d’alimentation propre à l’entrée de monitoring de la tension. La puissance ne passe pas par ces connections. Tout est expliqué là: https://www.maxlinear.com/ds/mxl7704.pdf.
Comme l’a dit j2c ajouter une capa importante sur les pins du GPIO est je crois une meilleure solution.
Vu plusieurs fois l’Éclair Jaune apparaitre, donc ai contrôlé mes alim ;
Mesuré >5.2 Vavec une alim 12V/5V lors de nombreuses apparition au boot !
Avec une autre Alim, nombreuses apparitions malgré une tension > 5.08V , dans les phases de démarrage et de forte activité CPU … Sans apparition d’aucun disfonctionnement. Etape suivante : alimenter par les broches GPIO … A suivre
Sur le schéma, la puissance max de la résistance est notée à 63 mW. Ça correspond à une intensité max d’environ 80 mA sous 10 ohm, pour une chute de tension de 800 mV, déjà inacceptable. Je ne suis pas du tout sûr que le problème vienne de là, et que le courant pompé par le RPi transite par cette piste. Et compte tenu de la forte contrainte mécanique exercée sur les pastilles CMS par le condensateur électrolytique (qui n’a l’air même pas fixé à la carte par un paquet de colle), la manipulation me paraît pour le moins hasardeuse…
Majenko a recréé son site. Il a malheureusement supprimé tous ses articles en repartant de zéro.
L’article original est disponible sur la waybackmachine. Il a d’ailleurs fait une mise à jour de l’article avant qu’il disparaisse.
After discussion with Hackaday users it has become apparent that I mis-read the schematic slightly. A slightly better arrangement would be to put the capacitor across one of the nearby 22uF capacitors, not the 10uF. With it where it is at the moment it is a requirement that the 10R resistor is removed, but across one of the 22uF capacitors the 10R resistor can stay.
Après discussion avec les utilisateurs de Hackaday, il est apparu que j’avais légèrement mal lu le schéma. Un arrangement légèrement meilleur serait de mettre le condensateur à travers l’un des condensateurs 22uF à proximité, et non le 10uF. Dans l’état actuel des choses, il est nécessaire d’enlever la résistance 10R, mais la résistance 10R peut rester sur l’un des condensateurs 22uF.
Merci pour l’info
J’ai oublié le lien
https://web.archive.org/web/20210312170140/https://majenko.co.uk/blog/fixing-raspberry-pis-power-problems
Bonjour, cette amélioration est-elle possible sur le Raspberry PI 3 B+ ? lui aussi a des problèmes d’alimentation, j’ai trouvé l’emplacement du condensateur mais pas celui de la résistance.
Bonjour
Je ne pense pas
de plus l’auteur de l’article d’origine a dit avoir fait des erreurs et son article a disparu…
alors méfiance
Bonjour, Pour résoudre le problème, ne serait il pas plus simple d’alimenter le RPi 4 directement par le GPIO en mettant par exemple entre la pin 4 et 6 une diode schottki (15SQ045 par exemple qui est en 15A pour 45V) pour protéger d’une éventuelle inversion de polarité. Sinon d’utiliser ce type de carte (http://www.suptronics.com/miniPCkits/x852.html) et d’alimenter en 5V ?
Eric
Bonjour à toutes et à tous,
voila j’ai fait la bétise et je viens vous demander de l’aide les amis !
J’essaie de réparer un raspberry PI 4 qui a un problème d’alimentation, et quand j’ai dessoudé le MXL7704, un condensateur et une résistance ont disparu avec ma tresse à dessouder, j’ai des photos de la scène du crime si vous voulez.
j’ai cherché un plan d’implantation des composants du rapsberry PI 4, mais rien du coté alimentation USB-C et MXL7704
ils sont situés entre le port USB-C et le MXL7704 (normalement vous avez un petit condensateur, deux résistances et un autre condensateur plus gros que le premier à gauche), j’ai besoin de gauche à droite la valeur du petit condensateur et la résistance (qui est normalement une 10 Ohm si c’est le même que sa voisine la plus proche)
par avance merci pour vos retours
Jérôme,
Bonjour
J’ai installé l’alimentation vendue sur le site PM88
https://pm88.fr/produit/alimentation-5v-et-12v-pour-borne-darcade/
Et j’ai toujours le message « Low voltage warning »
Je l’ai bien connecté aux pins 4 et 6 comme indiqué
Avez-vous une idée comment résoudre ce problèmeème ?
Merci de votre aide
Dan
Bonjour
non désolé je n’ai pas de solution
avez vous vérifié que la tension est à 5,15v environ ?
sur certaines alims a decoupage il y a un potentiomètre de réglage
attention si vous touchez au réglage faites le SANS le PI4 connecté car si vous montez trop la tension il peut cramer
cdt
francois
bonjour
oui c est bon
c est le maxi ! ne dépassez surtout pas 5,25 volts après…. on ne sait pas ce qui va cramer !
bonne continuation
cdt
francois