Raspberry Pi Pico W: Stromverbrauch und Stromkosten

Ein Raspberry Pi Pico ist ein Mikrocontroller, der einen vergleichsweise geringen Stromverbrauch bei großer Leistungsfähigkeit hat. Die Modelle Raspberry Pi Pico W und WH haben zusätzlich zum Mikrocontroller-Chip RP2040 auch einen Funk-Chip mit WLAN auf der Platine. Damit lässt sich der Pico auch im lokalen Netzwerk betreiben und mit dem Internet verbinden.

Der Stromverbrauch des ursprünglichen Raspberry Pi Pico (ohne W) liegt bei rund 20 mA im Normalbetrieb. Je nach Auslastung und angeschlossenen Komponenten kann es auch mehr sein.

Die Frage ist, auf wieviel erhöht sich der Stromverbrauch beim Raspberry Pi Pico W (mit WLAN-Chip)? Dieser Frage wollen wir hier nachgehen.

Was sagt das Datenblatt?

Im Datenblatt des Funk-Chips CYW43439 stehen zum Stromverbrauch (Power Consumption) folgende Angaben:

  • Typical Operating Power: 301 mA (11b, 1 Mbps @ +18 dBm Tx power)
  • Typical Standby Power: 773 μA (VBAT 3.3VDC, DTIM3)
  • Typical Deep Sleep Mode: 5.5 μA (VBAT 3.3VDC)
  • Rx Listen Mode: 37 mA

Wenn der Funk-Chip nichts zu tun hat oder sich im Schlafmodus befindet, dann sollte sich der Stromverbrauch vom Raspberry Pi Pico W im Vergleich zum ursprünglichen Pico (ohne W) kaum erhöhen. In Empfangsbereitschaft bzw. während der Übertragung wird der Stromverbrauch höher sein. Das sollte man berücksichtigen, wenn man die Stromversorgung dimensioniert.

Wie sieht es in der Praxis mit dem Stromverbrauch aus?

Wenn wir einen Raspberry Pi Pico W in Betrieb nehmen (mit Spannungsquelle verbunden), dann ist sein Stromverbrauch erst einmal nicht höher als bei einem ursprünglichen Raspberry Pi Pico (ohne W). Erst wenn der WLAN-Chip aktiviert wird (durch einen Verbindungsaufbau oder einen WLAN-Scan) steigt der Stromverbrauch auf rund 30 mA an.

  • Bei einem WLAN-Scan steigt der Stromverbrauch kurz auf rund 50 mA an.
  • Bei einem WLAN-Verbindungsaufbau-Versuch steigt der Stromverbrauch kurz auf rund 70 mA an.
  • Bei einer erfolgreichen Verbindung liegt der Stromverbrauch dann bei 30 bis 40 mA.
  • Der Stromverbrauch steigt auf 50 bis 60 mA an, wenn kurzzeitig kleine Datenmengen übertragen werden.

Hinweis: Die hier genannten Werte wurden mit einem vergleichsweise einfachen Messgerät in der 5V-USB-Leitung vom Host-Computer gemessen. Da das Messgerät nicht in der Lage ist, kurzzeitige Spitzenströme zu erfassen, sind die genannten Werte mit Vorsicht zu genießen. Wird ein Pico W mit einem Netzteil versorgt, sollte da ordentlich Luft nach oben sein, damit die Stromversorgung bei kurzzeitig hohem Strombedarf stabil bleibt.

Welche Stromkosten verursacht der Raspberry Pi Pico?

Die Stromkosten von einem Raspberry Pi Pico (ohne WLAN) liegen bei ungefähr 0,30 Euro pro Jahr liegen (Stand 2021). Bei dieser Rechnung geht man davon aus, dass ein Raspberry Pi Pico im Dauerbetrieb 20 mA verbraucht. Man kann davon ausgehen, dass der Pico mit WLAN-Verbindung etwa das doppelte verbraucht. Die Stromkosten dürften also doppelt so hoch sein.
Wenn diese WLAN-Verbindung regelmäßig oder dauerhaft Daten überträgt, dann wird man mit 60 mA Strom und damit höheren Stromkosten rechnen müssen.
Es kann sein, bei größerer Datenmenge, dass der Stromverbrauch noch deutlich größer wird. Das muss man in der Praxis nachmessen. Grundsätzlich gilt, dass beim Empfang deutlich weniger Strom benötigt wird als beim Senden.

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