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== '''关键词''' ==
树莓派5、英伟达Jeston、软路由、5V5A

== '''一、简介''' ==
随着芯片性能越来越强，耗电量也随之水涨船高。树莓派5在2023年10月发布，建议供电5V5A。对于英伟达Jetson平台，以及R4S等带USB3.0高扩展性的软路由，对电流的需求也越来越大，最低起步5V3A，建议5V4A，有条件上5V5A。针对这类大电流应用，我司设计了新一代的5V5A（短时可达近5V6A）电源模块，并标配了风扇，可以确保稳定可靠的在持续大电流负载下运行。同时加入了对PD充电头的支持。

近几年手机和笔记本快充兴起，配套的PD充电头也逐渐普及，PD充电头与传统充电头相比，功率更大且能量密度更高，氮化镓PD头更在尺寸上深得人心。早期PD充电头主要用于笔记本充电，功率以45W和65W为主，近几年手机快充发展迅速，新发布的手机都可以支持PD协议，从而出现了一大批20W-33W之间的小功率PD充电头，性价比更高，尺寸更小，方便携带。30W的PD充电头即可支持我们这款5V5A电源模组的5V5A满载输出。

我们5V5A电源模块分3款：一款是带3.81-2p端子版本，适用于工业场景；一款是通用的5V5A PD版本；还有一款是5V5A双PD版本，专门针对树莓派5设计。

== '''二、硬件资源对比''' ==

'''5V5A电源：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_02.jpg

'''5V5A PD电源：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_03.jpg

'''RPi_5V5A双PD电源：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_04.jpg

== '''三、5V5A电源''' ==
若将5V5A电源模块用于树莓派5，因为树莓派5的USB-C电源口是非标PD电源口，所以它会通过非标的自由协议对电源模块进行验证。这个电源模块在硬件上支持5V5A输出，但由于输出没有带PD协议的USB-C口，所以树莓派系统会将其识别为3A电源，此时可以通过两种方式去解决这个问题：

一是在软件上可以实现让树莓派5将其识别5A电源。打开树莓派终端，输入：

<code>sudo rpi-eeprom-config --edit</code>

在文件末尾添加一条命令：

<code>PSU_MAX_CURRENT=5000</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_01.jpg

这样就解除了对USB口的限流。

二是在USB-A口上配我们的USB A-C PD适配器，与树莓派5 PD握手，实现树莓派5系统不弹窗，USB口不限流。

'''5V5A电源配树莓派5：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_05.jpg

'''5V5A电源配NanoPi R4S：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_06.jpg

'''5V5A电源配Jeston NANO：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_07.jpg

== '''四、 5V5A PD电源''' ==
若将5V5A电源模块用于树莓派5，因为树莓派5的USB-C电源口是非标PD电源口，所以它会通过非标的自由协议对电源模块进行验证。这个电源模块在硬件上支持5V5A输出，但输出的USB-A口和USB-C口都是没有PD协议的，所以树莓派系统会将其识别为3A电源，此时可以通过两种方式去解决这个问题：

一是在软件上可以实现让树莓派5将其识别5A电源。打开树莓派终端，输入：

<code>sudo rpi-eeprom-config --edit</code>

在文件末尾添加一条命令：

<code>PSU_MAX_CURRENT=5000</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_01.jpg

这样就解除了对USB口的限流。

二是在USB-A口上配我们的USB A-C PD适配器，与树莓派5 PD握手，实现树莓派5系统不弹窗，USB口不限流。

'''5V5A PD电源输入数据实测：'''

这款5V5A PD电源模组的USB-C输入接口设定的握手电压为12V，如PD充电头不支持12V则会尝试握手到9V，为了确保能支持5V5A满载输出，需要PD充电头具备30W的输出能力，而且需要在12V这一档电压能输出30W，即12V 2.5A。

我们找了一批充电头来测试，以PD充电头为主，也测试了部分QC充电头/充电口，测试数据如下：

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_08.jpg

'''总结：'''

1. 不管是QC还是PD协议，只要支持12V3A档都可以满载输出5V5.5A以上，支持12V 2.5A档可以输出5V 5A以上；

2. QC协议走USB-A口，而标准USB-A口只有一根电源线和一根接地线，一般而言功率会比USB-C口要小一些（USB-C口一般会有两组电源线）；

3. 充电头不能看其最大总功率，一定要关注12V档能输出多大电流，要输出5V5A则12V档需要能输出2.5A及以上电流。像倍思的30W，其12V档只能

输出2A，即24W，所以只能支持5V 4.6A的输出，而同为30W的绿联则支持12V 2.5A，所以绿联能支持5V 5.33A的输出。

'''接树莓派5演示：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_09.jpg

== '''五、RPi_5V5A双PD电源''' ==
RPi5_5V5A双PD电源模块是专门针对树莓派5设计的带5V5A握手协议的电源模块，USB-C口输出实现树莓派5系统不弹窗，USB口不限流。

输入接口：

*支持USB-C PD输入，握手在12V，需具备30W以上总功率；

*支持DC5.5-2.1接口，9-15V输入，需具备30W以上总功率，比如12V3A；

输出接口：

*USB-C和USB-A双输出，总电流稳定5A，短时6A；

*具备电压调节跳线帽，如线损较大可通过拔掉跳线帽来将输出电压抬高0.2V；

*板载PD协议芯片，USB-C支持树莓派5专用5V5A协议；

*USB-A接口输出不带协议，不可通过协议调压；

*输出控制开关；

*标配风扇，可确保5V5A满载长时间工作。负载小于3A可移除风扇；

*标配3D打印底座；

*尺寸:40*55mm,与树莓派CM4尺寸完全兼容。

'''接树莓派5演示：'''

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_10.jpg

'''Pi5_5V5A_双PD电源模块输出能力测试演示：'''





'''注意1：'''

本产品定位为大电流应用，考虑到大电流下的线损压降（一般优质1米的线缆在1A负载下有0.1V左右的压降），输出初始电压约为5.3V，拔掉短路帽后约为5.5V，因此在3-5A负载电流下达到设备端仍有5V左右的电压。

若线的质量较差，压降会更大，故建议输出用的CC线不宜太长。

CC线需要是标准CC线，有USB信号和CC信号，树莓派5系统可握手识别5A。 

'''注意2：'''

风扇为易耗品，长期使用后如出现异响或转不动可自行更换。如果负载小于3A建议拔掉或移除风扇使用。

'''实测数据'''

这款5V5A电源模组的USB-C输入接口设定的握手电压为12V，如PD充电头不支持12V则会尝试握手到9V，为了确保能支持5V5A满载输出，需要PD充电头具备30W的输出能力，而且是12V这一档电压能输出30W，即12V 2.5A。

我们找了一批充电头来测试，以PD充电头为主，也测试了部分QC充电头/充电口，测试数据如下：

http://www.mcuzone.com/wiki/3004_5V5A_Power_Supply/3004_5V5A_Power_Supply_11.jpg

'''注1：'''

联想65W 2C1A因PD协议不支持12V档所以只能降至9V3A档，因而大大影响输出能力，而且其A口只支持12V 1.5A档，导致走QC协议输出能力也偏弱。

'''注2：'''

DC输入受限于板载保险丝，输出被限制在5V5A左右，故12V3A输入即可。

倍思65W移动电源，握手12V，输出6.33A

倍思65W电源，握手12V，输出6.47A

倍思40W电源，握手12V，输出6.28A

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