Raspberry Pi 4 Model B-eenheden geconfronteerd met USB Type C-stroomprobleem hebben enkele eenvoudige oplossingen ondanks opvallende ontwerpfouten

De Raspberry Pi Foundation lanceerde onlangs de vierde iteratie van zijn immens populaire single-board computer, de Raspberry Pi 4 Model B. Kort daarna konden verschillende eenheden die door enthousiaste kopers werden gekocht niet worden opgestart via de USB Type C-poort. De stichting heeft snel haar eigen interne onderzoek uitgevoerd en heeft bevestigd dat haar gloednieuwe Raspberry Pi 4 Model B een probleem heeft met sommige USB Type C-kabels die de single-board computer niet kunnen opladen. Kopers waren nogal luidruchtig over het rare probleem dat een hardwarefout lijkt te zijn. Hoewel het probleem ligt in de manier waarop de hardware is ontworpen, zijn er een paar eenvoudige en effectieve oplossingen.

De Raspberry Pi Foundation heeft openlijk erkend dat de onlangs uitgebrachte Raspberry Pi 4 niet werkt wanneer deze wordt gevoed met bepaalde USB Type C-kabels. De betaalbare computer met één board is verreweg de meest populaire keuze voor ontwikkelaars die werken aan Internet of Things (IoT) -projecten. Naast verschillende nieuwe en verbeterde hardware-elementen, waaronder een betere processor, dubbele micro HDMI-uitgangen en tot 4 GB RAM, is de Raspberry Pi 4 Model B het eerste Pi-bord dat een USB-C-stopcontact gebruikt. Overigens heeft de nieuwe iteratie geen speciale voedingspoort en moet deze volledig afhankelijk zijn van een USB Type C-poort. Met andere woorden, de vierde editie van Raspberry Pi is de eerste met een USB-C-poort die er stroom aan kan leveren.

Verschillende gebruikers en early adopters van Raspberry Pi 4 Model B realiseerden zich al snel dat bepaalde soorten USB Type C-kabels simpelweg de single board computer niet van stroom voorzien. Overigens hebben veel gebruikers sterk beweerd dat alle USB Type C-kabels die zowel stroom kunnen leveren als gegevens kunnen verzenden, hadden moeten werken met de nieuwe Raspberry Pi 4 Model B als de Raspberry Pi Foundation de USB-C-specificatie gewoon correct had gevolgd. en grondig. Met andere woorden, de stichting lijkt een paar eenvoudige maar kritische ontwerpaanwijzingen en protocollen te hebben gemist die ervoor zouden hebben gezorgd dat de USB Type C-poort op het nieuwe model de stroomtoevoer van alle compatibele kabels accepteerde.

Waarom kan de nieuwe Raspberry Pi 4 Model B geen stroom accepteren van bepaalde USB Type C-kabels?

Het rare probleem werd voor het eerst gemeld door Liliputing, een platform dat regelmatig single board computers test. Na de instroom van verschillende meldingen van bepaalde USB Type C-kabels die niet werkten met de Raspberry Pi 4 Model B, erkende Raspberry Pi mede-oprichter Eben Upton het probleem en probeerde hij uitleg te geven over het fenomeen.

Volgens Upton krijgt de nieuwe Raspberry Pi 4 geen stroom bij gebruik met elektronisch gemarkeerde of e-gemarkeerde USB-C-kabels. Deze nieuwe generatie kabels worden doorgaans gebruikt door Apple MacBooks en andere laptops. Onnodig toe te voegen, deze kabels zijn specifiek ontworpen met veiligheid als eerste zorg. Ze hebben een ingebouwde bescherming die de stroom van elektriciteit voorkomt als er een discrepantie is tussen de levering en de acceptatie van stroom. Met andere woorden, de kabels zijn slim genoeg om eerst een gemeenschappelijke standaard voor stroomafgifte vast te stellen en pas daarna stroom te laten stromen.

Upton zei over het probleem: “Een slimme oplader met een e-gemarkeerde kabel zal de Raspberry Pi 4 ten onrechte identificeren als een audioadapteraccessoire en weigeren stroom te leveren. Ik verwacht dat dit in een toekomstige bordherziening zal worden opgelost, maar voorlopig zullen gebruikers een van de voorgestelde tijdelijke oplossingen moeten toepassen. Het is verrassend dat dit niet naar voren kwam in ons (vrij uitgebreide) praktijktestprogramma. "

Benson Leung, een Google Chrome OS-ingenieur, vecht al lang voor een strengere en meer uniforme test- en goedkeuringsnorm voor USB Type C-kabels en -laders. USB Type C is relatief een nieuwe standaard of poort voor gegevens- en stroomafgifte. Het is sneller, efficiënter en kan een grote hoeveelheid stroom leveren in vergelijking met zijn voorganger, de micro-USB-poort. De micro-USB-poort is echter lange tijd inactief, commercieel gebruikt, en daarom zijn er gevestigde standaarden voor.

Leung beweert dat Raspberry Pi-ingenieurs een "veelvoorkomende USB-C-hardware-ontwerpfout" hebben gemaakt. Door de ontwerpfout in de nieuwe single-board computer zijn nogal wat USB Type C-kabels eenvoudigweg niet in staat om stroom te leveren. Zoals eerder vermeld, zullen zelfs compatibele USB-C-laders nul volt leveren in plaats van de 5 volt die nodig is voor de computer met één bord, als de Raspberry Pi 4 ten onrechte wordt geïdentificeerd als een audioadapteraccessoire.

Leung heeft lang geleden kritiek geuit op Raspberry Pi-makers omdat ze schijnbaar niet voldoende hebben getest. Hij legt uit dat vanuit een technisch perspectief de USB-C-specificatie twee pinnen definieert, CC1 en CC2 genaamd, om op een specifieke manier verbinding te maken met de stroomafvoer. Raspberry Pi-ontwerpers zijn er blijkbaar op twee cruciale manieren van afgeweken.

“De eerste is dat ze dit circuit zelf hebben ontworpen, misschien door iets slims te doen met de huidige niveaudetectie, maar het niet goed deden. In plaats van te proberen een slimme schakeling te bedenken, moeten hardwareontwerpers de afbeelding gewoon exact uit de USB-C-specificatie kopiëren. De tweede fout is dat ze hun Pi 4-ontwerp niet echt hebben getest met geavanceerde kabels. Ik snap het, de situatie met de USB-C-kabel is verwarrend en rommelig, en ik heb het in detail besproken dat er talloze verschillende kabels zijn. "

Hoe de nieuwe Raspberry Pi 4 Model B van stroom te voorzien met een USB Type C-kabel?

Hoewel de nieuwe modellen van Raspberry Pi 4 Model B doorgaans weigeren te worden gevoed door een aantal moderne USB Type C-kabels, zijn er een paar eenvoudige oplossingen. Eigenaren van een Raspberry Pi 4 moeten USB-C-kabels zonder e-markering gebruiken. Deze kabels worden bij de meeste smartphoneladers geleverd. De andere eenvoudige methode om de nieuwe Raspberry Pi 4 via een USB Type C-poort van stroom te voorzien, is door oudere laders met AC-kabels of micro-USB naar Type C-adapters te gebruiken. In wezen kan elke oude stroomafgiftemethode werken zolang deze 5,1 volt en 3 ampère kan leveren.

Er zijn overigens maar heel weinig oude AC-laders die 5,1 volt en 3 ampère kunnen leveren. Verschillende moderne laders kunnen echter veel meer stroom leveren dankzij nieuwere snellaadnormen. Met andere woorden, het combineren van een nieuwe smartphone-oplader met een oude USB Type C-kabel is een werkbare optie. De meest voor de hand liggende, betrouwbare en aanbevolen optie is om de officiële Raspberry Pi 4-voeding te kopen. Voor $ 8 of £ 8 is het echter zeker geen goedkope optie.