Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Konzept für reduntante Spannungsversorgung für Raspberry Pi (Cluster)


von Andreas K. (dreas)


Lesenswert?

Hallo liebe Forenmitglieder, ich plane/baue gerade ein kleines RPI 
Cluster für meine Datenablage, 2-4 RPIs. Hierfür bin ich am überlegen, 
wie ich eine redundante Spannungsversorgung über zwei Netzteile plus 
ggf. Notversorgung über eine Autobatterie realisieren könnte. Zusätzlich 
soll noch ein kleiner 12V Lüfter laufen.
Klar würde einfach eine USV mit RPI Netzteilen gehen, aber die Frage 
ist, ob es nicht etwas effizienter/eleganter gehen würde.

Was soll die Schaltung sonst noch können:
- Überwachung Netzteile, meldung Netzteildefekt
- 12V Lüfter PWM Steuerung
- Spannungsüberwachung Autobatterie - eine Lade(erhaltungs)-Schaltung, 
etc. ist nicht notwendig.



Im Moment hätte ich zwei Ansätze:

*erster Ansatz:*

zwei 5V Netzteile parallel geschaltet, Funktionsüberwachung mit kleinem 
µC und Shunts am GND (LowSide) der Netzteile.
Netzteile per Justierung auf 5,1V gestellt und von Hand "ausbalanciert"
Zur Notversorgung eine ideale Diode und StepDown mit Speisung aus 
Autobatterie, eingestellt auf 4,9 oder 5V.
Kleiner Stepdown, µC für Strom/Spannungsüberwachung, USB, etc. ist dann 
soweit klar.

Ich glaube allerdings, dass die Spannungen zu Spitz auf Knopf 
eingestellt werden müssen - vor allem bei günstigen Netzteilen mit 
Restwelligkeit von 100-200 mV PP


*zweiter Ansatz:*

Auf der Eingangsseite parallel zwei 15V Netzteile und eine ideale Diode 
zur Autobatterie (damit die Autobatterie nicht rückwärts mit Spannung 
versorgt wird)
Von da aus zwei StepDown (fertig oder diskret) zur 5V Versorgung der 
RPIs und ein StepDown 12V für den Lüfter.
Zur Überwachung Shuts im GND der Verbindung zu den Netzteile und bei den 
StepDowns, so dass eine Überwachung der Ströme bzw. Erkennung von 
Fehlern möglich ist.
wie oben, kleiner Stepdown, µC für Strom/Spannungsüberwachung, USB, etc. 
ist dann soweit klar.


- Was denkt Ihr?
- seht Ihr Probleme beim parallelbetrieb von StepDowns?
- Andere Ideen?

von Lu (oszi45)


Lesenswert?

USVs gibt es schon fertig. Auge zum Beispiel zu APC 
https://www.apc.com/de/de/support/product-support/ups-buying-guide-for-selecting-a-battery-backup-system.jsp
Ein Schwachpunkt ist immer die unterlassene Wartung/rechtzeitiger 
Austausch des alten Akkus nach Tiefentladung.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.