Raspberry Pi 4 Model B-Geräte mit USB-Stromversorgungsproblemen vom Typ C haben trotz offensichtlicher Designfehler einige einfache Problemumgehungen

Die Raspberry Pi Foundation hat kürzlich die vierte Iteration ihres äußerst beliebten Single-Board-Computers, des Raspberry Pi 4 Model B, auf den Markt gebracht. Bald darauf konnten mehrere von eifrigen Käufern gekaufte Geräte nicht über den USB-Typ-C-Anschluss eingeschaltet werden. Die Stiftung führte schnell ihre eigenen internen Untersuchungen durch und hat bestätigt, dass das brandneue Raspberry Pi 4 Modell B ein Problem mit einigen USB-Typ-C-Kabeln hat, die den Einplatinencomputer nicht aufladen können. Die Käufer äußerten sich ziemlich lautstark zu dem seltsamen Problem, das anscheinend ein Hardwarefehler ist. Während das Problem in der Art und Weise liegt, wie die Hardware entworfen wurde, gibt es einige einfache und effektive Problemumgehungen.

Die Raspberry Pi Foundation hat offen anerkannt, dass der kürzlich veröffentlichte Raspberry Pi 4 nicht funktioniert, wenn er mit bestimmten USB-Typ-C-Kabeln mit Strom versorgt wird. Der kostengünstige Einplatinencomputer ist bei weitem die beliebteste Wahl für Entwickler, die an Internet of Things (IoT) -Projekten arbeiten. Neben mehreren neuen und verbesserten Hardwareelementen, darunter ein besserer Prozessor, zwei Micro-HDMI-Ausgänge und bis zu 4 GB RAM, ist das Raspberry Pi 4 Model B das erste Pi-Board, das eine USB-C-Steckdose verwendet. Übrigens hat die neue Iteration keinen dedizierten Stromversorgungsanschluss und muss vollständig vom USB-Typ-C-Anschluss abhängen. Mit anderen Worten, die vierte Ausgabe von Raspberry Pi ist die erste, die einen USB-C-Anschluss enthält, der sie mit Strom versorgen kann.

Mehrere Benutzer und frühe Anwender von Raspberry Pi 4 Model B stellten schnell fest, dass bestimmte Arten von USB-Typ-C-Kabeln den Einplatinencomputer einfach nicht einschalten können. Übrigens haben viele Benutzer nachdrücklich behauptet, dass alle USB-Kabel vom Typ C, die sowohl Strom liefern als auch Daten übertragen können, mit dem neuen Raspberry Pi 4 Modell B funktionieren sollten, wenn die Raspberry Pi Foundation die USB-C-Spezifikation einfach korrekt befolgt hätte und gründlich. Mit anderen Worten, die Stiftung scheint einige einfache, aber kritische Designhinweise und Protokolle übersehen zu haben, die sichergestellt hätten, dass der USB-Typ-C-Anschluss des neuen Modells die Stromversorgung von allen kompatiblen Kabeln akzeptiert.

Warum kann der neue Raspberry Pi 4 Modell B bestimmte USB-Kabel vom Typ C nicht mit Strom versorgen?

Das seltsame Problem wurde zuerst von gemeldet Liliputing, eine Plattform, die regelmäßig Single-Board-Computer testet. Nachdem mehrere Berichte über bestimmte USB-Kabel vom Typ C, die nicht mit dem Raspberry Pi 4 Modell B funktionieren, eingegangen waren, erkannte Eben Upton, Mitbegründer von Raspberry Pi, das Problem an und versuchte, eine Erklärung für das Phänomen abzugeben.

Laut Upton wird der neue Raspberry Pi 4 bei Verwendung mit elektronisch oder elektronisch gekennzeichneten USB-C-Kabeln nicht mit Strom versorgt. Diese Kabel der neuen Generation werden normalerweise von Apple MacBooks und anderen Laptops verwendet. Es ist unnötig hinzuzufügen, dass diese Kabel speziell mit dem Hauptaugenmerk auf Sicherheit entwickelt wurden. Sie verfügen über einen eingebauten Schutz, der den Stromfluss verhindert, wenn zwischen der Lieferung und der Annahme von Strom ein Missverhältnis besteht. Mit anderen Worten, die Kabel sind intelligent genug, um zunächst einen gemeinsamen Standard für die Stromabgabe festzulegen und erst dann den Stromfluss zu ermöglichen.

Über das Problem sagte Upton: „Ein intelligentes Ladegerät mit einem E-gekennzeichneten Kabel erkennt den Raspberry Pi 4 fälschlicherweise als Audioadapterzubehör und verweigert die Stromversorgung. Ich gehe davon aus, dass dies in einer zukünftigen Board-Revision behoben wird, aber für den Moment müssen Benutzer eine der vorgeschlagenen Problemumgehungen anwenden. Es ist überraschend, dass dies in unserem (ziemlich umfangreichen) Feldtestprogramm nicht aufgetaucht ist. "

Benson Leung, ein Google Chrome OS-Ingenieur, kämpft seit langem für einen strengeren und einheitlicheren Test- und Zulassungsstandard für USB-Kabel und Ladegeräte vom Typ C. USB Typ C ist ein relativ neuer Standard oder Anschluss für die Daten- und Stromversorgung. Es ist schneller, effizienter und kann im Vergleich zu seinem Vorgänger, dem Micro-USB-Anschluss, eine große Menge an Strom liefern. Der Micro-USB-Anschluss ist jedoch seit langem inaktiv und wird kommerziell genutzt. Daher gibt es dafür etablierte Standards.

Leung behauptet, die Ingenieure von Raspberry Pi hätten einen „häufigen Fehler beim Design der USB-C-Hardware“ gemacht. Aufgrund des Konstruktionsfehlers im neuen Einplatinencomputer sind einige USB-Kabel vom Typ C einfach nicht in der Lage, Strom zu liefern. Wie bereits erwähnt, liefern selbst kompatible USB-C-Ladegeräte, wenn der Raspberry Pi 4 fälschlicherweise als Audioadapter-Zubehör identifiziert wird, null Volt anstelle der 5 Volt, die der Einplatinencomputer benötigt.

Leung hat Raspberry Pi-Hersteller vor langer Zeit dafür kritisiert, dass sie anscheinend nicht genügend Tests durchgeführt haben. Er erklärt, dass aus technischer Sicht die USB-C-Spezifikation zwei Pins definiert, die als CC1 und CC2 bezeichnet werden, um auf bestimmte Weise eine Verbindung zum Stromkreis herzustellen. Die Designer von Raspberry Pi sind offenbar in zweierlei Hinsicht davon abgewichen.

„Das erste ist, dass sie diese Schaltung selbst entworfen haben und vielleicht versucht haben, mit der Erkennung des Strompegels etwas Kluges zu tun, aber es nicht richtig gemacht haben. Anstatt zu versuchen, eine clevere Schaltung zu finden, sollten Hardware-Designer die Abbildung einfach genau aus der USB-C-Spezifikation kopieren. Der zweite Fehler ist, dass sie ihr Pi 4-Design nicht mit fortschrittlichen Kabeln getestet haben. Ich verstehe, die Situation mit USB-C-Kabeln ist verwirrend und chaotisch, und ich habe ausführlich darauf eingegangen, dass es zahlreiche verschiedene Kabel gibt. "

Wie kann ich den neuen Raspberry Pi 4 Model B mit einem USB-Kabel vom Typ C mit Strom versorgen?

Obwohl die neuen Modelle des Raspberry Pi 4 Model B normalerweise nicht mit einigen modernen USB-Typ-C-Kabeln betrieben werden können, gibt es einige einfache Problemumgehungen. Besitzer von Raspberry Pi 4 müssen USB-C-Kabel ohne E-Kennzeichnung verwenden. Diese Kabel werden mit den meisten Ladegeräten für Smartphones geliefert. Die andere einfache Methode, um den neuen Raspberry Pi 4 über den USB-Typ-C-Anschluss mit Strom zu versorgen, ist die Verwendung älterer Ladegeräte mit A-C-Kabeln oder Micro-USB-zu-Typ-C-Adaptern. Grundsätzlich kann jede alte Stromversorgungsmethode funktionieren, solange sie 5,1 Volt und 3 Ampere liefert.

Übrigens gibt es nur sehr wenige alte Wechselstromladegeräte, die 5,1 Volt und 3 Ampere liefern können. Einige moderne Ladegeräte können jedoch aufgrund neuerer Schnellladestandards weitaus mehr Strom liefern. Mit anderen Worten, die Kombination eines neuen Smartphone-Ladegeräts mit einem alten USB-Typ-C-Kabel ist eine praktikable Option. Die naheliegendste, zuverlässigste und empfohlene Option ist der Kauf des offiziellen Raspberry Pi 4-Netzteils. Bei 8 $ oder 8 £ ist dies jedoch sicherlich keine billige Option.