Raspberry Pi PoE+ HAT: Инструкция, примеры использования и документация

Плата расширения Raspberry Pi PoE+ HAT поможет запитать вашу малинку через порт Ethernet, не привязываясь к электрической розетке. Для старта необходим патч-корд витой пары подключенной к сети интернет и оборудование для передачи питания Power over Ethernet (PoE). Входное напряжение PoE от 42,5 до 57 В. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 4 А.

Плата расширения Raspberry Pi PoE+ HAT выполнена специально для компьютеров Raspberry Pi. В качестве примера используем одноплатный компьютер Raspberry Pi 4.

• 1× Raspberry Pi 4
• 1× Raspberry Pi PoE+ HAT с комплектом крепежа
• 1× Патч-корд витой пары
• 1× PoE инжектор
• 1× Витая пара к подключённой сети интернет

1. Установите Raspberry Pi PoE+ HAT сверху на малинку. Для жёсткости конструкции рекомендуем закрепить полученный бутерброд стойками с винтами.
2. Соедините между собой Raspberry Pi и инжектор с помощью патч-корда: один конец в малину, а второй — к инжектору в разъём PoE.
3. Подключите к инжектору в разъём LAN патч-корд, который подключен к сети интернет. Например к вашему домашнему роутеру или маршрутизатору.
4. Подключите инжектор к питанию от бытовой домашней сети.
5. Вуаля, теперь к малинке подано питания. Так что смело можно заводить Raspberry Pi.

За преобразование входного напряжение PoE отвечает три элемента:

• PD70224 — двойной выпрямительный мост построенный на N-канальных MOSFET. Его ещё называют IdealBridge.
• PD70201 — контроллер интерфейса (front-end IC) для детектирования и классификации PoE.
• Высокочастотный трансформатор Bourns преобразует напряжение и обеспечивает гальваническую развязку между входным и выходным напряжением. Обмотки трансформатора выполнены в виде печатной платы, что обеспечивает меньшее размеры и надежность конструкции.

В итоге мы получаем схему понижающего регулятора напряжения с гальванической развязкой. Входное напряжение входит в диапазон от 42,5 до 57 В. Выходное напряжение 5 В с максимальным выходным током 4 А.

Микроконтроллер ATtiny814 служит для выполнения двух полезных функций.

1. Управляет вентилятором охлаждения. Чип получает команды от центрального процессора малины по интерфейсу I²C и рулит вентилятором с помощью ШИМ.
2. Эмулирует микросхему ID EEPROM-памяти. Чип содержит информацию о производителе платы, настройке GPIO и описание подключенного оборудования, которое позволяет Linux автоматически загружать необходимые драйверы. Микросхема ID EEPROM одно из основных требований компании Raspberry Pi Foundation в спецификации производств плат расширения с именем Raspbery Pi HATs.

Плата расширения Raspberry Pi PoE HAT подключается к малинке сверху через разъёмы GPIO и PoE.

• Коннектор PoE выполнен в формате PBD-4SMD и используется для приёма входного напряжения от малины в диапазоне 42,5–57 вольт.
• Коннектор GPIO выполнен в формате PBD-40SMD и используется для передачи выходного напряжения на малину значением 5 вольт с максимальным выходным током 4 А.

Вентилятор охлаждения AD0205MX-K59 с размерами 25×25 мм служит для поддержки стабильной температуры устройства. За работу вентилятора отвечает микроконтроллер ATtiny814.

• Модель: Raspberry Pi PoE+ HAT
• Совместимость: микрокомпьютеры Raspberry Pi
• Аппаратный интерфейс: разъём GPIO PBD-40SMD
• Стандарт питания: IEEE 802.3at-2009 (PoE)
• Входное напряжение: 42,5–57 В
• Выходное напряжение: 5 В
• Выходной ток: 4 А
• Охлаждение: встроенный вентилятор 25×25 мм
• Размеры: 65×56,5×15,6 мм

• Raspberry Pi PoE+ HAT в магазине.
• Векторное изображение модуля

• Инструкция по Raspberry Pi PoE+ HAT