![\"Poziomy](\"https:\/\/www.lukaswojcik.com\/blog\/wp-content\/uploads\/diagrams\/usv-auslegen-pl.png\")
Ile uk\u0142ad naprawd\u0119 pobiera<\/h2>\n
Karty katalogowe opisuj\u0105 zasilacz, a nie zu\u017cycie. Oficjalny zasilacz 27 W do Raspberry Pi 5 nie m\u00f3wi nic o samej maszynie, lecz o tym, ile wolno jej pobra\u0107 w szczycie przy pe\u0142nym obci\u0105\u017ceniu USB.<\/p>\n
Rzeczywist\u0105 warto\u015b\u0107 da si\u0119 zmierzy\u0107 na samej p\u0142ytce. Pi 4 i Pi 5 maj\u0105 uk\u0142ad zarz\u0105dzania zasilaniem, kt\u00f3rego szyny s\u0105 odczytywalne, a suma po wszystkich szynach daje pob\u00f3r ca\u0142kowity.<\/p>\n
vcgencmd pmic_read_adc | awk '\n \/_A current\/ { split($1, n, \"_\"); a[n[1]] = $2 + 0 }\n \/_V volt\/ { split($1, n, \"_\"); v[n[1]] = $2 + 0 }\n END { for (r in a) s += a[r] * v[r]; printf \"%.2f W\\n\", s }'<\/code><\/pre>\nZmierzone w ten spos\u00f3b Pi 5 pobiera na biegu ja\u0142owym oko\u0142o 2,7 wata, a przy czterech obci\u0105\u017conych rdzeniach dochodzi do mniej wi\u0119cej 9 wat\u00f3w. Dysk NVMe pod obci\u0105\u017ceniem dok\u0142ada p\u00f3\u0142tora do dw\u00f3ch i p\u00f3\u0142 wata, aktywne ch\u0142odzenie p\u00f3\u0142 wata, a dysk USB dwa do trzech. Realistyczna warto\u015b\u0107 do planowania ma\u0142ego serwera domowego mie\u015bci si\u0119 wi\u0119c mi\u0119dzy sze\u015bcioma a dwunastoma watami, a oba ko\u0144ce tego zakresu warto przeliczy\u0107.<\/p>\n
Jeden pomiar nie wystarczy, bo ciekawa chwila to nie \u015brednia. Przerwa w zasilaniu podczas kopii zapasowej zastaje maszyn\u0119 w szczycie, a liczy si\u0119 czas pracy pod obci\u0105\u017ceniem.<\/p>\n
Od miliamperogodzin do watogodzin<\/h2>\n
Ogniwa opisuje si\u0119 w miliamperogodzinach, a to \u0142adunek, nie energia. Dopiero pomno\u017cenie przez napi\u0119cie znamionowe daje wielko\u015b\u0107 por\u00f3wnywaln\u0105.<\/p>\n
Wh = mAh \u00d7 V \/ 1000\n\n3400 mAh \u00d7 3,7 V \/ 1000 = 12,58 Wh na ogniwo\ndwa ogniwa r\u00f3wnolegle = 25,2 Wh<\/code><\/pre>\nOwe 3,7 wolta to \u015brednia z krzywej roz\u0142adowania, a nie napi\u0119cie pe\u0142nego na\u0142adowania wynosz\u0105ce 4,2. Wstawienie 4,2 do wzoru podnosi wynik o dobre dziesi\u0119\u0107 procent i jest najcz\u0119stsz\u0105 przyczyn\u0105 zbyt optymistycznego rachunku.<\/p>\n
Por\u00f3wnanie warte zapami\u0119tania: powerbank z oznaczeniem 20 000 mAh mierzony jest na poziomie ogniw, a nie na gnie\u017adzie USB. Przy 3,7 wolta daje to 74 watogodziny, z czego po przetworzeniu na 5 wolt\u00f3w zostaje oko\u0142o 55 – i w\u0142a\u015bnie t\u0119 liczb\u0119 ukrywa oznaczenie reklamowe.<\/p>\n
Cz\u0119\u015b\u0107 pakietu, kt\u00f3ra nigdy nie staje si\u0119 czasem pracy<\/h2>\n
Mi\u0119dzy ogniwami a maszyn\u0105 stoj\u0105 trzy potr\u0105cenia, ka\u017cde o innej przyczynie.<\/p>\n
Pierwsze to przetwornica. Ogniwa daj\u0105 od 4,2 do 3,0 wolta, a Pi potrzebuje stabilnych 5,1. Przetwornica podwy\u017cszaj\u0105ca pracuje przy zwyk\u0142ym obci\u0105\u017ceniu ze sprawno\u015bci\u0105 oko\u0142o 88 procent, co kosztuje trzy z 25,2 watogodziny. Tanie modu\u0142y spadaj\u0105 przy ma\u0142ym obci\u0105\u017ceniu poni\u017cej 80 procent – a ma\u0142e obci\u0105\u017cenie to dok\u0142adnie to, co wytwarza czekaj\u0105ce Pi.<\/p>\n
Drugie to pr\u00f3g napi\u0119cia. Ogniwa litowe odcina si\u0119 przy oko\u0142o trzech woltach na ogniwo, a energia poni\u017cej tej linii zostaje w pakiecie. Nie jest to marnotrawstwo, lecz ochrona: g\u0142\u0119bsze roz\u0142adowanie starzy ogniwo nieproporcjonalnie, a poni\u017cej 2,5 wolta uszkadza je trwale. Poni\u017cej tej linii le\u017cy oko\u0142o pi\u0119ciu procent pakietu.<\/p>\n
Trzecie jako jedyne podlega wyborowi, a nie jest narzucone. Wy\u0142\u0105czanie trwa od dziesi\u0119ciu do trzydziestu sekund i musi si\u0119 zacz\u0105\u0107, dop\u00f3ki przetwornica podaje jeszcze stabilne pi\u0119\u0107 wolt\u00f3w. Rezerwa pi\u0119tnastu procent energii netto robi na to miejsce – a przy okazji tak\u017ce na pakiet postarza\u0142y i na drug\u0105 przerw\u0119 kilka minut po pierwszej.<\/p>\n
Z 25,2 watogodziny zostaje 17,8. Czasy pracy wynikaj\u0105 z tego wprost.<\/p>\n
\n\n\nObci\u0105\u017cenie<\/th>\n Typowa sytuacja<\/th>\n Czas pracy z 17,8 Wh<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n \n\n6 W<\/td>\n Pi 5, bieg ja\u0142owy, karta SD<\/td>\n 2 h 58 min<\/td>\n<\/tr>\n \n9 W<\/td>\n Pi 5 z NVMe, \u015brednie obci\u0105\u017cenie<\/td>\n 1 h 59 min<\/td>\n<\/tr>\n \n12 W<\/td>\n Wszystkie rdzenie zaj\u0119te, dysk i ch\u0142odzenie<\/td>\n 1 h 29 min<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\nWy\u0142\u0105czenie przed osi\u0105gni\u0119ciem progu<\/h2>\n
Ka\u017cdy UPS zas\u0142uguj\u0105cy na t\u0119 nazw\u0119 jako\u015b zg\u0142asza zanik napi\u0119cia sieciowego. Dwa mechanizmy obejmuj\u0105 niemal wszystkie p\u0142ytki na rynku, a prostszy obywa si\u0119 ca\u0142kowicie bez oprogramowania.<\/p>\n
P\u0142ytka HAT \u015bci\u0105gaj\u0105ca pin GPIO do masy potrafi wyzwoli\u0107 wy\u0142\u0105czenie przez nak\u0142adk\u0119 drzewa urz\u0105dze\u0144. Jedna linia w konfiguracji startowej to ca\u0142e wdro\u017cenie.<\/p>\n
# \/boot\/firmware\/config.txt\ndtoverlay=gpio-shutdown,gpio_pin=17,active_low=1,gpio_pull=up<\/code><\/pre>\nZaleta: dzia\u0142a bez uruchomionej us\u0142ugi, a nawet w trakcie startu. Wada: wy\u0142\u0105cza natychmiast, co przy czterosekundowej przerwie jest b\u0142\u0119dem. Kr\u00f3tkie op\u00f3\u017anienie stanowi r\u00f3\u017cnic\u0119 mi\u0119dzy przemy\u015blan\u0105 reakcj\u0105 a nocnym restartem.<\/p>\n
#!\/bin\/bash\n# \/usr\/local\/bin\/usv-wacht.sh - czeka na trwa\u0142y zanik zasilania\nwhile gpiomon --num-events=1 --falling-edge gpiochip0 17 >\/dev\/null; do\n sleep 60\n if gpioget gpiochip0 17 | grep -q '^0$'; then\n logger -t usv \"brak sieci od 60 s - wy\u0142\u0105czanie\"\n \/sbin\/shutdown -h now\n fi\ndone<\/code><\/pre>\n# \/etc\/systemd\/system\/usv-wacht.service\n[Unit]\nDescription=Stra\u017c UPS\nAfter=multi-user.target\n\n[Service]\nExecStart=\/usr\/local\/bin\/usv-wacht.sh\nRestart=always\nRestartSec=5\n\n[Install]\nWantedBy=multi-user.target<\/code><\/pre>\nDrugi mechanizm to wska\u017anik na\u0142adowania po I2C – MAX17048 albo INA219 siedzi na wi\u0119kszo\u015bci lepszych p\u0142ytek i podaje stan na\u0142adowania w procentach. Dzi\u0119ki temu wyzwolenie zale\u017cy od pakietu, a nie od zegara, co jest kryterium uczciwszym: wy\u0142\u0105czenie poni\u017cej dwudziestu procent, niezale\u017cnie od tego, jak d\u0142ugo brakuje pr\u0105du.<\/p>\n
Kt\u00f3rakolwiek droga zostanie wybrana, nale\u017cy do niej jedno ustawienie. Maszyna wy\u0142\u0105czaj\u0105ca si\u0119 przy przerwie musi po powrocie napi\u0119cia wr\u00f3ci\u0107 sama – w Pi 5 to sprawa bootloadera, a nie systemu operacyjnego.<\/p>\n
sudo rpi-eeprom-config --edit\n# POWER_OFF_ON_HALT=1\n# WAKE_ON_GPIO=0\n# PSU_MAX_CURRENT=5000<\/code><\/pre>\nPr\u00f3ba, kt\u00f3ra musi si\u0119 odby\u0107 celowo<\/h2>\n
Nigdy niesprawdzony UPS jest za\u0142o\u017ceniem. Pr\u00f3ba jest niewidowiskowa i kosztuje jedno popo\u0142udnie: obci\u0105\u017cy\u0107 maszyn\u0119 tak, jak b\u0119dzie obci\u0105\u017cona naprawd\u0119, wyci\u0105gn\u0105\u0107 wtyczk\u0119 i zanotowa\u0107 dwa czasy – kiedy zacz\u0119\u0142o si\u0119 wy\u0142\u0105czanie i kiedy pakiet si\u0119 podda\u0142.<\/p>\n
Potem dow\u00f3d stoi w dzienniku poprzedniego uruchomienia. Czyste wy\u0142\u0105czenie ko\u0144czy si\u0119 komunikatem zatrzymania systemu plik\u00f3w; nag\u0142y koniec nie pokazuje niczego, i to samo w sobie jest wynikiem.<\/p>\n
journalctl -b -1 -n 30 --no-pager<\/code><\/pre>\nDwa wyniki zdarzaj\u0105 si\u0119 cz\u0119sto i oba s\u0105 u\u017cyteczne. Je\u017celi wy\u0142\u0105czanie ruszy\u0142o, ale pakiet pad\u0142 przed jego ko\u0144cem, rezerwa jest za ma\u0142a. Je\u017celi pakiet mia\u0142 jeszcze \u0142adunek kilka minut po wy\u0142\u0105czeniu maszyny, rezerwa jest hojna – to dobre po\u0142o\u017cenie, kt\u00f3re lepiej zna\u0107, ni\u017c zak\u0142ada\u0107.<\/p>\n
Powt\u00f3rzenie tej pr\u00f3by raz w roku kosztuje godzin\u0119 i wy\u0142apuje awari\u0119 niemaj\u0105c\u0105 innego objawu: pakiet, kt\u00f3ry w stanie pe\u0142nego na\u0142adowania po cichu straci\u0142 po\u0142ow\u0119 pojemno\u015bci.<\/p>\n
Co zmieniaj\u0105 dwa lata<\/h2>\n
Ogniwa litowe trac\u0105 pojemno\u015b\u0107 na dwa sposoby, a tylko jeden z nich powstaje przez u\u017cytkowanie. Od trzystu do pi\u0119ciuset pe\u0142nych cykli doprowadza ogniwo do oko\u0142o osiemdziesi\u0119ciu procent pierwotnej pojemno\u015bci – dla UPS-a roz\u0142adowuj\u0105cego si\u0119 kilka razy w roku bez znaczenia.<\/p>\n
Drugim sposobem jest czas i to on dotyczy tego przypadku. Ogniwo trzymane stale w pe\u0142nym na\u0142adowaniu i w temperaturze wn\u0119trza zamkni\u0119tej obudowy starzeje si\u0119 wyra\u017anie szybciej ni\u017c to samo ogniwo przy \u0142adunku magazynowym. Po dw\u00f3ch latach w ciep\u0142ej szafce dwadzie\u015bcia do trzydziestu procent utraty pojemno\u015bci to norma, a nie usterka.<\/p>\n
Wynikaj\u0105 z tego dwie rzeczy. P\u0142ytki \u0142aduj\u0105ce do 4,1 zamiast 4,2 wolta oddaj\u0105 oko\u0142o dziesi\u0119ciu procent pojemno\u015bci znamionowej, a w zamian z grubsza podwajaj\u0105 trwa\u0142o\u015b\u0107 kalendarzow\u0105 – dobra zamiana dla urz\u0105dzenia sp\u0119dzaj\u0105cego \u017cycie na czekaniu. A dob\u00f3r na pocz\u0105tku lepiej przeprowadzi\u0107 z pakietem, jaki b\u0119dzie za dwa lata, ni\u017c z tym prosto z opakowania: rezerw\u0119 nale\u017cy dobra\u0107 tak, by wy\u0142\u0105czenie unios\u0142o tak\u017ce osiemdziesi\u0105t procent pakietu.<\/p>\n