Die Stromversorgung eines Raspberry Pi mit Strom ist auf mehrere Arten möglich, von USB-C über POE und GPIO. Wichtig ist, dass du dir im Vorfeld Gedanken darüber machst, was du an deinen Pi anschließen möchtest, denn alles, was mit dem Raspi verbunden ist, verbraucht mehr oder weniger Strom.
Gerade bei USB Geräten empfehle ich dir, einen aktiven USB-Hub dazwischen zu schalten.Immerhin werden die Ethernet-Buchse und die USB-Ports vom gleichen Chip bedient. Mir ist es schon passiert, dass ein USB-Gerät versagt hat, weil zu viel Netzwerk-Verkehr übers Ethernetkabel zeitgleich ging.
Den Stromverbrauch der einzelnen Komponenten habe ich hier mal aufgelistet (Quelle: elektronik-kompendium.de)
| Komponente | Stromaufnahme |
|---|---|
| Raspberry Pi | 500 mA |
| USB | 1400 mA |
| Ethernet | 50 mA |
| HDMI | 50 mA |
Netzteil
Die einfachste Art der Stromversorgung ist ein Netzteil, dass 220V Haushaltsstrom in 5V Betriebsspannung umwandelt. Einfach in die USB-C oder Micro-USB Buchse stecken und dein Raspi ist betriebsbereit. Ich habe gute Erfahrungen mit dem offiziellen Netzteil der Foundation gemacht. Es liefert bei mir zuverlässig konstant 3A Dauerstrom.
Der Nachteil dieser Lösung ist, dass du am Betriebsort des Pis eine freie 220V Steckdose zur Verfügung haben musst.
Wenn du mehrere Pis betreiben willst (die Wahrscheinlichkeit, dass das passiert ist ziemlich hoch, der Raspi macht süchtig), benötigst du für jedes Board ein eigenes Netzteil. Ich empfehle für den Fall eine Mehrfachsteckdose mit einzeln schaltbaren Steckdosen.
Stromversorgung per Power Over Ethernet
Mit Power Over Ethernet (POE) wird der Raspi über den Netzwerk Switch mit Strom versorgt. Du sparst dir also ein separates Kabel für die Stromversorgung.
Dazu brauchst du ein PoE HAT, dass auf den PI gesteckt wird. Das HAT leitet den Strom, der über die Ethernet-Buchse kommt, an die GPIO Pins (+5V) weiter und verbindet auch die Pins für Masse.
Die POE HATS, die ich einsetze habe auch einen eingebauten Lüfter, der ziemlich laut ist. Du solltest auch beachten, dass das HAT es schwierig macht, an alle GPIO Pins ran zukommen.
GPIO
Wie du oben siehst, lässt sich der Raspberry Pi auch über den GPIO Pins mit Strom versorgen. Das habe ich selbst noch nicht ausprobiert, aber Hinweise gefunden, dass man in dem Fall am Besten beide +5V Pins benutzt sowie beide Masse Pins. Es wird gewarnt, dass dabei der Raspi nicht vor Überspannung und Überstrom geschützt ist. Daher solltest du genau wissen, was du tust.
Bei dieser Möglichkeit wird es schwierig, Sensoren mit Spannung zu versorgen. Je nach verwendetem Gehäuse könnte diese Art der Stromversorgung sogar unmöglich sein.
Stromverbrauch
Was ein Raspberry Pi 4 an Strom verbraucht, wird in diesem Video gut erklärt.