続^10・（完結編）Raspberry Piがハングアップする原因と対策とは

完結編と銘打っていますがまとめです。
結局、私のところのRaspberry Piが動かなかった原因は一般的に起こっている極普通の容量不足ということのようです。

ただし容量不足と言うのは言葉足らずで、特定の電圧時、ここでは5.0Vとしておきますが、つまり、

「5V時の電流容量が足りなかった」

ということになるかと思います。

何度も言いますが気をつけるポイントはACアダプタの容量だけではなくて、実際の5V時の電流ということになるでしょう。

結果的にうちのどうしようもなかったRaspberry Piは環境温度が30℃を超えているときに標準的なケースに入れていてもハングアップすることなく動いています。もちろん、ICにヒートシンク、3.3Vレギュレーターに追加の電解コンデンサーを付けてはいますが・・・。

さて、現在のコア温度グラフを最後に上げておきます。

簡単に解説しますと、

31日06時～31日12時の50℃は安定化電源5Vで上ケースなしでその後ハング。
31日15時～02日18時は安定化電源6Vで上ケース無し。
02日18時～03日21時は 安定化電源6V上ケースあり。
03日21時～05日06時は安定化電源5.5V上ケースあり。
05日06時～05日12時は安定化電源からACアダプタに変更のための停止が何度もあって、
05日12時～現在は改造5.5VACアダプタで上ケースあり。


です。こう見ると、最初の安定化電源5Vでハングというのが若干気になりますが、深くは追求しません(^^;)。うちのRaspberry Piはもしかしたら電圧に対する耐性が低いのかもしれません。

ということで、最終的にレゲーの部屋別館での対策としては、

ポリスイッチ削除、もしくはポリスイッチをショートカットする別の方法を実行。
3.3Vレギュレーターの入力側に電解コンデンサー。
実働時の電圧を5.0V以上確保。（おそらく殆どの場合が難しい気がしますが・・・。）
それでもハングするなら電圧を5.5V入れてみる。
ケースで覆うならICにヒートシンク等、それなりの冷却を考える。

ということにしておきたいと思います。

レゲーの部屋別館ではこの状態でロングランテストをしていきたいと思います。

続^9・Raspberry Piがハングアップする原因と対策とは

今回改造したACアダプタの電流対電圧のグラフをとってみました。

う～ん、微妙（笑）。今回私は500mA～1000mAでRaspberry Piを使うことを想定しているので、1Aで5Vを切っているのはいまいち気に入らないです。それにしても秋月のこのACアダプタは電圧変動が結構大きいですね。まあ直線的に変化しているので不自然ではないんですが・・・。

さて、どうしようか。1Aで4.9V。やっぱ、あと0.2、いや、0.3Vぐらい上げておこうかなあ・・・。

追記
ここへ来て驚愕の事実が！

今までELECOMの5V/2.6A品を使っていたので安心しきっていたんですが、なんと！、こいつは500mAで4.8Vしか出ていない！・・・止まる原因はやっぱりこれだったのか！

なんだかなぁ～・・・。ちなみに安定化電源5Vでも止まっていたことは確かなので、秋月のACアダプタはあとコンマ何Vか上げておこう。

ということで、教訓。Raspberry Piが止まる人は、動作している時に供給されている電圧を測ってみてください。もしかして驚愕の事実がわかるかもしれません（笑）。電圧は電解コンデンサー改造でよくやる3.3Vレギュレーターの入力側で測るのがいいかと思います。 そうすればミニUSBのコネクタとポリスイッチを通った後の電圧が測れますので。

追記２
最終的に2kΩ/1.5kΩで運用することにしました。以下がそのグラフです。

上が5.6Vを超えてしまっているので今までのグラフとは縮尺が違いますが、ご容赦ください。5V時に1500mA程度、おそらく常用される500mA時に5.5Vとなっています。まあ、こんなもんかな(^^)。

 

続^8・Raspberry Piがハングアップする原因と対策とは

で、サクッとACアダプタを秋月で買いました。6V/1.8Aのスイッチング電源です。調べてみると、電圧を改造している人は結構いる(^^;)。ってことで、一度も使わずにサクッと開けてみました（笑）。

どうやら一般的な構造らしく、調べると

=(1+C4/D4)*2.5

こんな式で電圧を変更できると書いてある。

でさらにサクッと計算してみました。

オリジナル品は2.0kΩと1.4kΩで6.07Vを作ってる。実際に測定してみると開放電圧で6.04Vでした。
ってことで、今回は5.5Vぐらいと決めてますからサクッと計算してみます。変更する抵抗はE-12までにしたい。計算してみると、2.0kオームを1.8kΩに変更すると、5.7Vになりそう。

う～ん、微妙（笑）。・・・で、今どうしようかサクッと考えているところです（笑）。

ちなみに家庭用の100Vは結構危険ですので、ACアダプタをいじるのはあまりおすすめしません。ここの方針は出し惜しみをしないのがモットーですので比較的詳しく記載していますが、くれぐれも自己責任でお願いしますm(_ _)m。

追記
片側の抵抗だけしか変えないつもりだったのを両方変えてしまうと、

ズバリがありますね。ってことでこれで行こう。

追記２
ってことで、変更しました。開放電圧5.43Vです。まあこんなもんかな。

続^7・Raspberry Piがハングアップする原因と対策とは

ほぼ目的は達成したと言っても良いんじゃないでしょうか！
この状態で、

これ、

です。

ひとまず、一晩は持ちました。カバーを付けることで約10度の温度上昇が見られます。WEB徘徊(^^;)による情報によると、

「Raspberry PiのBroadcom BCM2835のチップの最高動作温度は85度、イーサネットコントローラーUSBポートの最高温度は70度」

とのことなので、BCM2835はまだ余裕があります。イーサーネットコントローラーはわかりませんが、まあBCM2835が70度をこえなければOKとしておきましょう。

ってことで、こいつは今日一日このまま放置してどうなるかを見たいと思います。今日は晴れそうなので私の書斎（笑）は35℃ぐらいは行くかな？(^^;)　予想到達温度は67℃としておきます(^^)。

Raspberry Piの寿命はともかく、この状態で動いているならケースにファンを付ければ1年中常用できそうな気がします。ようやくスタートラインです！（笑）

3年越し！（笑）


追記：
さて、個人的には6Vで壊れても、どうせもともと使えない烙印を押したRaspberry Piなので問題ないんですが、人様に進めるには6Vという電圧は微妙なところ(^^;)。帰ったら安定化電源の電圧を5.5Vまで落として継続実験します。

問題は安定化電源をずっと使い続けるわけにもいかないので、代わりをどうするか。
もちろんACアダプタを調達しますが、5.5Vのやつって普通の5Vに比べて2倍ぐらいするんですよねえ。ひとまず6Vのやつを買ってショットキーを1段かましてごまかすことにしますか。

追記２：
現在こんな感じです。先ほど5.5Vに落としました。あぶなげなく動作中です！

続^6・Raspberry Piがハングアップする原因と対策とは

正直、なぜ動くのか？という考察はまだ進めていないのですが、今のところ順調に動作しています。

この個体は一番最初に買ったやつで、どうしようもなくて2台めを買ったんですよ。それがヒートシンク追加やポリスイッチ削除、 電解コンデンサー追加という改造はあるもののほぼ2日間動いているっていうのは画期的なんですよね。

確かに安定化電源の表示を4.0Vに一時的に下げても問題なく動作してるので、何かのタイミングで電圧が下がってハングしている感じはするのですが、もう一つ解せないところです。

動く動かないは、Raspberry Piの部品のばらつき＋ACアダプタの性能（主に電圧？もちろん最低限の電流容量もですが）も関係している気がしてます。

ってことで、この後予定しているのは、

・ケースを被せて熱的に不利にしてみる。
・6.0VのACアダプタで実験してみる。

です。

自己責任とはなりますが、多くのサイトを訪れて、USBのスピード固定など含めて色々やってみた結果、放ったらかしになっているRaspberry Piがありましたら、試してみる価値がある対策となるかもしれません。

まだまだ実験を続けますので、お楽しみに（笑）。