GPIO 핀이 처리 할 수있는 최소 / 최대 전압 / 전류 값은 무엇입니까?

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GPIO 핀 사용을 시작하고 싶지만 단락이나 너무 많은 전류를 사용하고 raspi를 튀기는 것이 걱정됩니다. rasppi가 처리 할 수있는 최소 / 최대 전압 및 전류 값은 무엇입니까? 일반적인 전압과 전류는 무엇입니까? raspi는 단락 및 그와 같은 것들에 얼마나 민감합니까?

Raspi를 '보호'하도록 설계된 보드를 보았습니다.

내 raspi의 유용성을 '확장'하고 싶지는 않습니다. GPIO 핀으로 튀김되는 것을 막고 싶습니다. GPIO 핀을 실험 할 때 raspi가 손상되는 것을 방지하는 버퍼 회로를 만들려고합니다.

gpio 
— 남자
소스
답글 사이에 많은 추측이 있습니다. pi의 GPIO의 데이터는 제한적이지만 대부분의 최신 IC는 구동 출력과 접지, 공급 전원 공급 장치 또는 다른 출력 간의 일시적인 단락 을 허용 합니다. 그들이 종종 용납하지 않는 것은 동일한 커넥터의 5V 핀과 같은 더 높은 전압 공급 장치에 대한 짧은 연결입니다.
— Chris Stratton
안전을 위해 브레이크 아웃 보드를 사용하십시오. 하나를 사고 싶지 않다면 자신 만의 보호 회로
— Jivings
초고속 프로토콜을 사용하지 않는 경우 1K 시리즈 저항 만 사용하면 보호와 단순성이 균형을 이룰 수 있습니다. 배심원이 장착 한 솔루션 (특히 전력이 필요한 능동 장치가있는 경우)은 우발적 인 단락을위한 추가 장소를 도입 할 위험이 있습니다 ...
— Chris Stratton
이 링크 elinux.org/RPi_Low-level_peripherals 링크를 참조 할 수 있습니다 . 이것은 당신을 도울 것입니다.
— Shiny Fathima
— Sampo

답변:

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TL; DR

  • 이것은 3.3V 장치 입니다.
  • 산출
    • 모든 핀의 최대 총계 50mA.
    • 핀당 최대 8mA (재설정 후이 구성으로 돌아갑니다.)
    • 2mA ~ 16mA로 구성 가능한 소프트웨어. 구성한 것 이상을 소싱하거나 싱크하지 마십시오.
    • 용량 성 부하를 구동하지 마십시오.
  • 입력
    • 1.8V의 임계 값
    • 최대 0.5mA
    • 3.3V 소스의 전류가 0.5mA를 초과 할 수 없도록 6Kohm 저항을 사용하십시오.
      • ( 3.3 V / 6000 Ω = 0.00055 )

참고 문헌

에서 : http://elinux.org/RPi_Low-level_peripherals#General_Purpose_Input.2FOutput_.28GPIO.29

GPIO 전압 레벨은 3.3V 이며 5V 허용되지 않습니다 . 보드에는 과전압 보호 기능이 없습니다. 진지한 인터페이스에 관심이있는 사람들은 메인 보드에 직접 납땜하는 대신 버퍼, 레벨 변환 및 아날로그 I / O가있는 외부 보드를 사용해야합니다.

이것은 양방향 로직 레벨 변환기로 쉽게 처리됩니다 .

에서 : http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/microcontroller-projects/raspberry-pi/gpio-pin-electrical-specifications#rpi-gpio-input-voltage-and-output-current-limitations

입력으로 설정된 GPIO 핀

이것들은 3.3 볼트 로직 핀입니다. 3.3V에 가까운 전압은 논리 1로 해석되는 반면 0V에 가까운 전압은 논리 0입니다. 입력 핀 기판 다이오드 (그림 1에 기생 FET로 표시됨)가 수행 될 때 칩에 즉각적인 손상이 발생할 수 있으므로 GPIO 핀은 3.3V보다 크거나 0V보다 작은 전압 소스에 연결해서는 안됩니다. 범위를 벗어난 전압에 연결해야하는 경우가있을 수 있습니다. 이러한 경우 입력 핀 전류는 외부 저항에 의해 칩에 대한 손상을 방지하는 값으로 제한되어야합니다. 입력 핀에 0.5mA 이상을 소싱하거나 싱크하지 않는 것이 좋습니다 .

주석에서 @ AutomatedMike가 언급했듯이 볼트 당 2 Kohm 저항으로이를 보장 할 수 있습니다 . ( 3.3 V / 6000 Ω = 0.00055 )

출력으로 설정된 GPIO 핀

Raspberry Pi의 GPIO 핀은 매우 다양하며 소프트웨어에서 많은 특성을 수정할 수 있습니다 . 입력 핀 히스테리시스를 켜고 끄고 출력 슬 루율을 제한하며 소스 및 싱크 전류 구동 기능을 2mA 에서 16mA로 2mA 단위로 증가시킬 수 있습니다. 이러한 속성은 핀 단위가 아닌 GPIO 블록 전체에 대해 설정됩니다.

칩에서 과도한 전력 소비를 방지하려면 프로그래밍 된 한계 보다 핀에서 더 많은 전류 를 소싱 / 싱킹해서는 안됩니다 . 따라서 전류 용량을 2mA로 설정 한 경우 핀에서 2mA를 초과하지 마십시오.

소스 / 싱크 전류 기능은 핀 내부 또는 외부의 전류를 제한하지 않으며 출력 신호 고 / 저 전압 사양이 충족되는 최대 전류 만 지정합니다. 잘못 사용하면 프로그래밍 된 소스 / 싱크 전류에 관계없이 과도한 전류로 인해 출력 핀이 손상 될 수 있습니다. 리셋 후 RPi는 GPIO 출력을 8mA 드라이브 기능으로 설정 합니다.

출력에 의해 공급되는 전류는 3.3V 전원에서 공급되며 최대 50mA 만 공급할 수 있습니다. 결과적으로 모든 GPIO 출력에서 ​​동시에 소싱 할 수있는 최대 값 은 50mA 미만 입니다. 과도 전류를 3.3V 레일의 바이 패스 커패시터에서 끌어 올 때 한계를 초과하여 끌어낼 수 있지만 포락선을 밀지 마십시오!

주의:

용량 성 부하에 대한 추가 고려 사항이 있습니다. 여기에 인용 된 문서 를 읽어야 합니다 .

— 브루노 브로 노 스키
소스
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0.5mA는 지나치게 보수적 인 것처럼 보이며 RPi를 대부분의 센서와 인터페이스하는 데 쓸모 없게 만들며, 일반적으로 적어도 몇 mA를 소비합니다. 이 문서 에서는 RPi가 기본적으로 8mA를 싱크 / 소싱하도록 구성되고 최대 16mA를 싱크 / 소싱하도록 구성 될 수 있다고 말합니다.
— Cerin
@ Cerin, 당신은 내가 보수적 인 숫자를 인용 한 것이 맞습니다. 내가 인용 한 것과 동일한 문서에 링크되어 있음을 알고 있습니까? 사람들이 봉투를 밀고 싶다면, 그 문서를 읽고 내가 여기서 가르치는 것보다 더 많은 것을 배워야합니다. 나는 그것들을 그 방향으로 향하게합니다. 그들이 누적 적으로 50mA 이상을 공급한다면 책임을지고 싶지 않습니다.
— Bruno Bronosky
6
8ma 및 16ma 그림은 출력용으로 구성된 핀을 나타냅니다. 0.5ma는 입력을 위해 구성된 핀입니다. Vss와 핀 사이에 항상 (Vss * 2Kohm) 이상의 저항이 있는지 확인한 다음 입력에 0.5ma를 넘지 않아야합니다.
— AutomatedMike
출력 True 상태에서 GPIO에 3.3V보다 큰 전압을 연결하면 허용되는 전류 제한은 무엇입니까? (제너 다이오드 용액 electronics.stackexchange.com/questions/353218/... ) @AutomatedMike
— 피그말리온
모든 좋은 의견에 감사드립니다. 내 답변에 더 많은 정보를 추가했습니다.
— Bruno Bronosky
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