Raspberry Pi Pico: Grundlagen der Energieversorgung / Stromversorgung

Raspberry Pi Pico Stromversorgung Energieversorgung

Der Raspberry Pi Pico kann auf mehrere Arten mit Strom versorgt werden. Die einfachste Methode ist, den Micro-USB-Anschluss über ein USB-Kabel mit einem Computer zu verbinden. Alternativ besteht die Möglichkeit im Stand-alone-Betrieb, also ohne Computer, ein normales USB-Netzteil zu verwenden.

Weitere Methoden bestehen im direkten Anschluss einer externen, festen Spannung von 3,3 Volt über den 3V3-Pin (Pin 36) der IO-Pins. Oder, wenn eine andere Spannung verwendet werden muss, dann kann man diese Spannungsquelle mit dem VSYS-Pin (Pin 39) der IO-Pins verbinden. Hier darf die Spannung zwischen 1,8 und 5,5 Volt liegen. Auf der Platine ist ein Spannungswandler, der aus einer Eingangsspannung einer Versorgung mit +3,3 Volt macht. Das ist praktisch, wenn man mit 2 oder 3 AA-Batterien eine mobile Energieversorgung realisieren will.

  • 5 Volt über den Micro-USB-Anschluss
  • 5 Volt über den VBUS-Pin (Pin 40), ohne USB-Speisung oder wenn Pico im USB-Host-Betrieb
  • 3,3 Volt über den 3V3-Pin (Pin 36)
  • 1,8 bis 5,5 Volt über den VSYS-Pin (Pin 39) für den Batterie- oder Akku-Betrieb

Hinweis: Wenn nicht der Micro-USB-Anschluss, sondern die Pins direkt mit einer Spannungsquelle verbunden werden, dann kann der Anschluss für 0 Volt bzw. GND über einen freien GND-Pin erfolgen. Zum Beispiel Pin 38.

Welchen Stromverbrauch hat der Raspberry Pi Pico?

Der Stromverbrauch des Raspberry Pi Pico ist immer in Summe aller angeschlossener Komponenten zu betrachten. Desweiteren gibt es verschiedene Betriebsmodi, die unterschiedliche Verbrauchswerte haben. Hier hilft nur ein Blick ins Datenblatt weiter.
Für einen konkreten Anwendungsfall wird dort ein Stromverbrauch zwischen 85 und 95 mA angeben. Dabei scheint der Pico ziemlich stark ausgelastet zu sein. Der Stromverbrauch ist natürlich davon abhängig, was der Pico alles macht, aber hauptsächlich was daran angeschlossen ist.
Mit einem laufenden Programm, dass innerhalb einer Schleife abwechselnd mehrere Leuchtdioden ein- und ausgeschaltet hat, hatte der Raspberry Pi Pico einen Stromverbrauch von nur 0,02 A in der Spitze. Das ist umgerechnet 20 mA und damit sehr wenig.
Im Vergleich dazu verbraucht ein Arduino Nano rund 25 mA im Normalbetrieb.

Welche Stromkosten verursacht der Raspberry Pi Pico?

Da drängt sich natürlich die Frage auf, welche Stromkosten so ein Raspberry Pi Pico bei rund 20 mA im Jahr im Dauerbetrieb verursacht.
Die Rechnung ist einfach: Wir brauchen die Betriebsspannung, die bei rund 5 Volt liegt und den durchschnittlichen Stromverbrauch. Man kann auch mit einem maximalen Stromverbrauch rechnen. Dann ermittelt man die Kosten bei Volllast. Das wären dann die maximalen Kosten. Anschließend berechnet man mit beiden Werten die Leistung. Bei 5 Volt und 0,02 A ist das 0,1 Watt. Anschließend gibt man diesen Wert in einen Stromkostenrechner ein, der die Dauer und Kosten pro Kilowattstunde (kWh) berücksichtigt.
Mit den genannten Werten wird das Ergebnis bei ungefähr 0,30 Euro pro Jahr liegen.

Energieversorgung externer Bauteile

In der Regel wird man den Pico nicht alleine betreiben, sondern mit externen Bauteilen, die eine Energieversorgung brauchen. Dafür eignen sich Pin 40 (VBUS) mit 5 Volt oder Pin 36 (3V3) mit 3,3 Volt.
Der Ground (GND) bzw. 0 Volt liegt auf den Pins 3, 8, 13, 18, 23, 28, 33 und 38.

Hinweis: Eine gemeinsame Schaltung, auch mit mehreren Spannungsquellen, braucht eine gemeinsame Masse bzw. Bezugspunkt. In der Regel muss der Ground (GND / 0 Volt) miteinander verbunden werden.

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