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安全警告! 绝对不要使用无源的HDMI→VGA视频转换器用作树莓派的显示!!!

沙渺 发表于 2012-10-14 16:41:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
树莓派由于BCM2835的限制,仅有HDMI和复合视频两种输出形式。所以对于使用VGA显示器的广大用户,HDMI转VGA转换器就成了某种必须品。


但是最近我手里的转换器出了点问题。经过电气方面的测试,我发现这个已经不仅是问题了,简直是可以烧毁树莓派元件的隐患!

千万不要为树莓派配备不接电源(树莓派供电)的HDMI转VGA转换器!!


故障现象


我的显示配置是一个无源的HDMI转VGA线。样子大概是个5cm见方的白盒子,伸出一根HDMI连接线。无其它接口,没有音频输出,也没有电源插座。样子:
raspi_hdmi_1.jpg


买来之后就经常发生运行一段时间之后(一般为几分钟),会发生断续的黑屏,之后完全黑掉的现象。


另外,在淘宝上查阅了一下,不止我一个人出现了这个问题。


警告与测试

树莓派在eLinux上的一篇维基页面,警告说:不要使用不带电源的HDMI→VGA转换器。理由大概是:

[blockquote]HDMI连接器的第18针是一个+5V的供电,但是根据HDMI规范,其仅最多提供50mA的电流。
树莓派对第18针的供电,是将+5V输入,串接一个二极管D1(BAT54)作为保护送往18针。BAT54最高允许200mA电流(够宽松了其实)。
但是市售不带电源的HDMI→VGA转换器,往往会从HDMI 18针吸取高至500mA的电流,这样就会远远超出D1的耐受能力,而最终烧毁D1。[/blockquote]

我希望了解是不是这个原因,所以我希望能知道转换器的消耗电流到底是多少。由于没法直接测量,所以我选择了测量了D1的正向压降,然后通过BAT54的特性曲线反推电流。


测试结论是D1压降0.898V。从特性曲线反推,D1上通过的电流量居然达到600mA,是元件最大耐受值的3倍之多!
raspi_hdmi_bat54.png
(注:纵轴为对数曲线。右和上侧的红线表示了本次测试的结论。左和下侧的红线,是电流为50mA,即符合HDMI标准限制的范围)

结论


总之最后的结论,就是除非焊接更改树莓派的电路,否则这个问题是不能解决的。


所以如果要使用HDMI转VGA的显示方案,请一定要购买带电源输入的HDMI转VGA转换器!!(通常是黑色铝盒的)


可能价钱会从几十上升到一两百,但不要为了在这里省一点钱,冒烧掉设备的风险!


注意,这个结论也可能适用于DVD、XBOX等,其他以HDMI为输出的显示设备!东西越贵重越要注意!!

[blockquote]附:如果需要焊接更改树莓派:
1. D1替换成允许电流600mA以上的型号。
2. F3替换成允许电流1A3以上的型号。因为F3是+5V输入的总保险,其原规格是1.1A。
而树莓派700mA+HDMI转换器600mA明显超过了这个数。[/blockquote]
ukonline2000 发表于 2012-10-14 17:18:58 | 显示全部楼层
不要一棒子打死所有的嘛,具体问题具体分析,我用的也是这种线,没有上述现象,并且我测试过给树莓派供电,插上HDMI-VGA和不插,电流差在150m左右,虽然电流稍微大点,但是不至于有楼主说的那么大
无图无真相, 好吧,正好旁边就是树莓派,为楼主测试一把!
测试环境:
树莓派+HDMI-VGA无源转换器+usb DAC+usb 无线键鼠套装+100M有线网络
2.jpg

插上HDMI-VGA启动稳定后,电流为570mA
1.jpg 3.jpg

不插HDMI-VGA转换器启动稳定后,电流为420mA
5.jpg 4.jpg



结论:
这样简单的功耗测试,可以粗略的算出hdmi-vga的线的功耗,因为插上线和不插线,由于树莓派上视频芯片的功耗也是有浮动的,所以功耗不能完全算成是hdmi-vga线的,这样粗略看线的功耗应该是低于150mA的
hdmi-vga线的功耗主要取决于线中转换芯片的功耗,所以不要一概而论!
当然如果楼主的线功耗真的超过500mA了,那么肯定是会问题的
另外,楼主最好也确认一下树莓派的供电电源,有很多童鞋反应过,插上这线后没有显示,原因都是电源输出电流不够,换个电源就正常了,现在市面上那些号称1A电流的便宜电源,60%以上都是虚标的,那些手机充电器就更是虚标厉害了
raspwhat 发表于 2012-10-14 17:19:54 | 显示全部楼层
呃,不知道dvi转hdmi接头有木有这个问题。
树老大 发表于 2012-10-14 17:20:27 | 显示全部楼层
我是来打酱油的。
沙渺  楼主| 发表于 2012-10-14 19:23:01 | 显示全部楼层

回 ukonline2000 的帖子

ukonline2000:不要一棒子打死所有的嘛,具体问题具体分析,我用的也是这种线,没有上述现象,并且我测试过给树莓派供电,插上HDMI-VGA和不插,电流差在150m左右,虽然电流稍微大点,但是不至于有楼主说的那么大
无图无真相, 好吧,正好旁边就是树莓派,为楼主测试一把!
测试环境:
树 .. (2012-10-14 17:18) 
我正在考虑两件事:
①我测试的方法,或者是使用的曲线图有没有错
②是否看起来一样的线,其实差别特别大

电源不会有问题,ipad原装充电器,2A呢
沙渺  楼主| 发表于 2012-10-14 21:46:51 | 显示全部楼层

回 ukonline2000 的帖子

我也测试一下。
关于视频芯片和CPU的功率浮动问题,我考虑以下方案控制影响:
config.txt里:
hdmi_force_hotplug=1 #强制无论如何都向HDMI输出信号
hdmi_ignore_edid=0xa5000080 #树莓派仅输出,不从HDMI端,读取任何和显示器有关的信息
hdmi_group=2
hdmi_mode=81 #既然不读显示器有关信息,那就需要给定分辨率,给个分辨率就行,是多少无所谓

测试条件一律控制为:LXDE桌面环境,空载
这样就把树莓派近似成了一个只管输出的信号源,排除掉转换线插与不插的影响
那么按照U版的测试方法,结论如下:
DSC_0139.jpg
DSC_0142.jpg

最后的结论是270mA,仍然处在足够烧D1的水平上
那么,我感觉,这种情况一旦确实证实了就该加以重视。

另外我仍然没有发现通过测量D1压降反推导通电流的方法错在了什么地方,求进一步讨论。
DSC_0143.jpg
这是本次测得的D1导通压降。(mV)
ukonline2000 发表于 2012-10-14 22:09:03 | 显示全部楼层

回 沙渺 的帖子

沙渺:

那么按照U版的测试方法,结论如下:



.......

恩,是的,这是个隐患,所以需要注意使用,要谨慎!!!
另外按照你测试的270mA左右的电流不光是树莓派用了会出问题,别的设备用也同样会有问题,确实电流太大了!!!
就像我上面总结说的,线的功耗主要要看转换线中转换芯片的功耗,从你我的测试可以看出,线和线的功耗差别实际很大,我觉得有可能我们的转换线中芯片不同,不知道怎么才能知道其中芯片是什么,就更加清楚了


官网上也看到同样的讨论,推荐大家去逛逛
http://www.raspberrypi.org/phpBB ... 19&start=25
树老大 发表于 2012-10-15 00:42:34 | 显示全部楼层
这样的讨论,很有意义。
jzcxz 发表于 2012-10-15 08:26:24 | 显示全部楼层
我也遇到了黑屏问题 刚开始以为是pi坏了呢,后来直连发现没问题,才知道是转换器不好
mindshow 发表于 2012-10-15 09:39:23 | 显示全部楼层
LZ  和 U版测试的应该是不同的方案;
LZ 测试的方案在5V供电情况下,原厂设计是210mA,由于是5V经过二极管供给converter,所以换断下210*5/(5-0.917),差不多就是270mA了;
DCDC部分改进可以降低电流;

U版的应该是另外一家的soc方案;正常电流在160mA;

另外耗电小于5V/100mA的线上供电HDMI转VGA即将面世
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