Raspberry Pi • UPS • Supercapacitor • Power Management

Geekworm UPS Scap 5V5A: Supercapacitor UPS สำหรับ Raspberry Pi 5

UPS ตัวนี้ไม่ได้พยายามเลี้ยง Raspberry Pi ให้ทำงานต่อเป็นชั่วโมง เป้าหมายของมันเรียบง่ายกว่า: เมื่อไฟหลักหาย ให้ Raspberry Pi มีเวลาอีกเล็กน้อยสำหรับบันทึกข้อมูล และ Shutdown ระบบอย่างถูกต้อง แทนที่จะดับลงทันทีระหว่างที่ระบบกำลังเขียนข้อมูลอยู่

Geekworm UPS Scap 5V5A เลือกใช้ Supercapacitor แทนแบตเตอรี่ 18650 และมีรุ่นความจุ 22F, 60F และ 100F พร้อม Output รวมสูงสุด 5V/5A, GPIO26 สำหรับตรวจ Power Loss และ INA219 สำหรับดูแรงดันกับกระแสผ่าน I2C

เพราะฉะนั้นจุดขายของมันไม่ใช่คำว่า “อยู่ได้นาน” แต่คือการสร้างช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่าง “ไฟดับ” กับ “ระบบดับ” ให้ Software มีโอกาสจัดการข้อมูลและปิดเครื่องก่อน

Geekworm UPS Scap 5V5A จ่ายไฟให้ Raspberry Pi 5
Geekworm UPS Scap 5V5A ทำหน้าที่เป็น Short-duration UPS สำหรับ Raspberry Pi 5 เพื่อช่วยประคองระบบในช่วงไฟหลักหาย
Key Takeaways
  • ใช้ Supercapacitor แทนแบตเตอรี่ 18650
  • มีความจุให้เลือก 22F, 60F และ 100F
  • Output USB-C และ USB-A แชร์กำลังรวมสูงสุด 5V/5A ตาม Source
  • รับไฟผ่าน DC 9–24V หรือ USB-C PD 12V แต่ใช้ Charging Input ทีละทาง
  • มี Long Endurance Mode ที่ Cutoff 1.6V และ Performance Mode ที่ Cutoff 2.4V
  • รุ่น 100F อยู่ได้ประมาณ 9 วินาทีที่ 5V/5A ตาม Source
  • ที่ Load 0.5A รุ่น 100F ใน Long Endurance Mode อยู่ได้สูงสุดประมาณ 3.5 นาที
  • GPIO26 ใช้ตรวจ External Power Loss
  • INA219 ใช้ Monitor Supercapacitor Voltage และ Charge/Discharge Current ผ่าน I2C
  • Reference Shutdown Script ต้องทดสอบและปรับให้เหมาะก่อนนำไปใช้แบบ Unattended

UPS ตัวนี้ไม่ได้เกิดมาเพื่อสำรองไฟเป็นชั่วโมง

ถ้าคำว่า UPS ทำให้นึกถึงอุปกรณ์ที่ต้องเลี้ยงระบบต่ออีกหลายชั่วโมง UPS Scap 5V5A ใช้แนวคิดคนละแบบ

Source ระบุว่า Backup Time ของมันอยู่ในช่วง: ไม่กี่วินาทีถึงไม่กี่นาที ขึ้นอยู่กับ Capacity, Load และ Operating Mode

เวลาช่วงสั้นนี้ถูกใช้เป็น Buffer เพื่อให้ Raspberry Pi มีโอกาส:

  • ตรวจพบว่า External Power หาย
  • จัดการข้อมูลที่กำลังใช้งาน
  • เรียก Shutdown Process
  • ลดโอกาสเกิดปัญหาจากการดับระบบกะทันหันระหว่างเขียนข้อมูล
คิดแบบง่าย ๆ: UPS Scap ไม่ได้พยายามซื้อ “เวลาทำงานต่อ” แต่พยายามซื้อ “เวลาปิดเครื่องให้ถูกต้อง”

Geekworm UPS Scap 5V5A คืออะไร?

UPS Scap 5V5A เป็น Supercapacitor UPS HAT ที่ Geekworm พัฒนาร่วมกับ Mcuzone โดยออกแบบมาให้ใช้กับ Raspberry Pi 5 เป็นหลัก

ตัว Board มีขนาด: 85 × 56 mm

และมี Supercapacitor Capacity ให้เลือก:

  • 22F
  • 60F
  • 100F

Package ที่ Source ระบุประกอบด้วย:

  • Main UPS Module
  • Standoffs
  • U-shaped USB-C-to-C Adapter Board สำหรับ Route Power ไปยัง Raspberry Pi

Supercapacitor ต่างจาก Battery UPS ยังไง?

Geekworm UPS Scap 5V5A Supercapacitor UPS HAT
UPS Scap 5V5A ใช้ Supercapacitor เป็น Energy Storage แทน Li-ion Cell แบบที่มักพบใน Battery UPS
ประเด็น Supercapacitor UPS Scap Battery UPS โดยบริบทที่ Source เปรียบเทียบ
เป้าหมาย Short Backup / Graceful Shutdown เหมาะกับ Backup ที่ต้องการ Runtime ต่อเนื่องนานกว่า
Backup Time ไม่กี่วินาทีถึงไม่กี่นาทีตาม Load และ Capacity Source ยก Battery UPS เป็นอีกกลุ่มที่รองรับ Runtime นานกว่า
Charging Source รายงานประมาณ 15 นาที Source รอบนี้ไม่ได้ให้ค่าที่ใช้เปรียบเทียบโดยตรง
Cycle Life Source รายงานมากกว่า 500,000 Cycles Source ไม่ได้ให้ Cycle Life ของ Battery รุ่นอื่นเพื่อเทียบตรง ๆ
Energy Storage Chemistry Supercapacitor ตัวอย่างที่ CNX ยกใช้ 18650 Li-ion Cells

Main Source ยังกล่าวถึงข้อดีของ Supercapacitor ในแง่ไม่มี Li-ion Battery Chemistry อยู่ใน Energy Storage Element จึงหลีกเลี่ยงประเด็นไฟไหม้หรือ Chemical Leakage ที่เกี่ยวข้องกับ Battery Chemistry ตามบริบทที่ CNX เปรียบเทียบ

ไม่ได้แปลว่า Electronics ไม่มีความเสี่ยง: Board ยังเป็นระบบจ่ายไฟที่มี Stored Energy และกระแสสูงได้ จึงยังต้องใช้งาน Input, Output และ Discharge Function ให้ถูกต้อง

Hardware บน Board มีอะไรบ้าง?

Hardware overview ของ Geekworm UPS Scap 5V5A สำหรับ Raspberry Pi 5
Hardware Overview ของ UPS Scap 5V5A แสดงส่วนประกอบหลักของ Power Input, Output, Supercapacitor และ Control บน Board
ส่วน ข้อมูลจาก Source
DC Input 9–24V ผ่าน 5.5 × 2.1 mm Barrel Connector
USB-C PD Input 12V ตาม Source
USB-C Output มี Built-in PD Handshake
USB-A Output Standard USB Output
Total Output สูงสุด 5V / 5A Shared
Pogo Output มีตำแหน่ง Unpopulated
Monitoring INA219 ผ่าน I2C
Power Loss GPIO26
Wake / Sleep มี Pin สำหรับ Power Recovery Signaling
Status 5-level Capacity LEDs + Main Power LED
Discharge Hardware Discharge Button + Indicator LED

22F / 60F / 100F ต่างกันตรงไหน?

Product มี Supercapacitor Capacity ให้เลือกสามระดับ:

  • 22F
  • 60F
  • 100F

Capacity ที่มากขึ้นมีผลต่อช่วงเวลาที่ Board สามารถเก็บพลังงานและประคอง Load ต่อได้ แต่ Runtime จริงยังขึ้นกับ:

  • Current Draw
  • Operating Mode
  • Cutoff Voltage
  • Capacity Variant
ไม่ควรคำนวณ Runtime เองจากค่า Farad เพียงอย่างเดียว: Source ไม่ได้ให้ Input และ Loss Parameter ครบทุก Variant / Load บทความนี้จึงใช้เฉพาะ Runtime ที่ CNX รายงานโดยตรง

5V/5A สำคัญกับ Raspberry Pi 5 ยังไง?

UPS Scap 5V5A มี Built-in PD Chip เพื่อ Negotiation Output ที่: 5V / 5A

Main Source อธิบายว่าจุดประสงค์คือ ให้ Raspberry Pi 5 ได้ Power Profile ที่เหมาะสม และหลีกเลี่ยง Restricted Peripheral / Low Power Warning ที่อาจเกิดกับ Power Supply บางแบบ

Output มีสอง Port:

  • USB Type-C
  • USB Type-A
5V/5A เป็นค่ารวม: USB-C และ USB-A แชร์ Output สูงสุดรวมกัน 5V/5A ไม่ใช่ Port ละ 5A

Source ไม่ได้ระบุ Current Limit แยกสำหรับ USB-C และ USB-A จึงไม่ควรแบ่งค่า 5A ให้แต่ละ Port เอง

Power Input มี 2 ทาง แต่ใช้พร้อมกันไม่ได้

Board รองรับ Charging Input สองแบบ:

Input Specification จาก Source
DC Barrel Jack 9–24V, 5.5 × 2.1 mm
USB Type-C PD 12V
ใช้ Charging Input ทีละทางเท่านั้น: Source ระบุว่าไม่ควรใช้ DC Input และ USB-C Charging Input พร้อมกัน

Long Endurance vs Performance Mode

Hardware มี Solder Pads สำหรับเปลี่ยน Cutoff Mode ของ Supercapacitor

Mode Solder Point Cutoff ตาม Source
Long Endurance Mode L 1.6V
Performance Mode P 2.4V

Concept คือ Long Endurance Mode ปล่อยให้ Supercapacitor Discharge ลงไปถึง Voltage ที่ต่ำกว่า ขณะที่ Performance Mode ตัดที่ Voltage สูงกว่า

Source ไม่ได้ให้ Runtime ครบทุก Combination: จึงไม่ควรนำค่า Cutoff สองตัวนี้ไปคำนวณ Runtime ของ 22F, 60F และ 100F เพิ่มเอง

Runtime: 9 วินาทีอาจเพียงพอสำหรับอะไร?

กราฟระยะเวลาสำรองไฟของ Supercapacitor ตาม Capacity Load และ Operating Mode
Source เปรียบเทียบ Backup Duration ตาม Supercapacitor Capacity, Load และ Operating Mode

สำหรับรุ่น 100F Main Source รายงานตัวอย่างสองจุดที่ชัดเจน:

เงื่อนไข Runtime ที่ Source รายงาน
5V / 5A ประมาณ 9 วินาที
0.5A + Long Endurance Mode สูงสุดประมาณ 3.5 นาที

ถ้ามองเป็น Battery Backup 9 วินาทีอาจดูสั้นมาก แต่ถ้ามองเป็น Graceful Shutdown Window มันคือช่วงเวลาที่ Software อาจใช้ตรวจไฟหลักหายและเริ่ม Shutdown

9 วินาทีไม่ได้รับประกันว่า Pi จะ Shutdown เสร็จ: Shutdown Time ขึ้นกับ OS, Service, Storage และ Workload จริง Source จึงแนะนำให้ทดสอบ Shutdown Flow ก่อนใช้งานแบบ Unattended

GPIO26 ตรวจไฟดับยังไง?

UPS Scap 5V5A มี Power-loss Detection Pin ที่ Source ระบุเป็น: GPIO26

Software จึงสามารถตรวจได้ว่า External Power Status เปลี่ยนไปหรือไม่ ขณะที่ Supercapacitor ยังประคอง Power Output อยู่

External Power ปกติ
Raspberry Pi ทำงานตามปกติ
↓
External Power หาย
GPIO26 เปลี่ยนสถานะตามระบบตรวจจับของ Board
↓
Supercapacitor รับช่วง
จ่ายไฟต่อในช่วงเวลาสั้น ๆ
↓
Software เริ่ม Safe Shutdown
ใช้ช่วง Backup Window เพื่อปิดระบบ

Source ไม่ได้ให้ GPIO Logic Level, Pull-up Configuration หรือ Wiring Detail เพิ่มเติมในข้อมูลที่ใช้รอบนี้ จึงไม่ได้สร้าง Circuit เพิ่มเอง

INA219 ใช้ดูอะไร?

Board มี INA219 สำหรับ Monitoring ผ่าน I2C

Main Source ระบุว่าสามารถอ่าน:

  • Supercapacitor Voltage
  • Charge Current
  • Discharge Current

ทำให้ Software สามารถมองสถานะของ Supercapacitor ได้ละเอียดกว่า Capacity LED เพียงอย่างเดียว

Source รอบนี้ไม่ได้ให้ INA219 Address หรือ Library: จึงไม่มี Python Code, Register Address, Calibration Value หรือ Sampling Rate ในบทความนี้

Graceful Shutdown Flow ทำงานยังไง?

Geekworm มี Reference Scripts สำหรับ Software-based Power Management บน Raspberry Pi OS และ Ubuntu

Main Source ระบุ Function โดยรวม เช่น:

  • Power-loss Detection
  • Voltage / Current Monitoring
  • Automatic Shutdown
  • Power Recovery / Wake-up

แต่สิ่งสำคัญคือผู้ผลิตระบุว่า Shutdown Example ควรถูก:

Test และ Adapt ก่อน Unattended Use

นี่คือจุดที่ Hardware กับ Software ต้องทำงานร่วมกัน: Supercapacitor เพียงอย่างเดียวไม่รู้ว่า Application ของคุณ ต้อง Save อะไรหรือ Service ไหนต้องปิดก่อน Shutdown Logic จึงต้องถูกทดสอบกับระบบจริง
บทความนี้ไม่มี Code Snippet: Source ที่ใช้รอบนี้กล่าวถึง Reference Scripts แต่ไม่ได้ให้ Code จริงในเนื้อหาที่นำมาใช้ จึงไม่สร้าง Python Script ขึ้นเอง

Hardware Discharge Button มีไว้ทำอะไร?

Supercapacitor สามารถเก็บพลังงานไว้ แม้ถอด External Input แล้ว

UPS Scap 5V5A จึงมี:

  • Hardware Discharge Button
  • Discharge Indicator LED

Source ระบุ Feature นี้เพื่อช่วย Drain Charge ของ Supercapacitor ผ่าน Hardware ที่ออกแบบมาให้

อย่าลัดวงจร Supercapacitor เพื่อ Discharge เอง: บทความนี้ไม่ได้สร้าง Resistor Value, Discharge Wiring หรือ Procedure เพิ่มเติม เพราะ Source ไม่ได้ระบุ

ใช้กับ Raspberry Pi 4B / 3B / Orange Pi ได้ไหม?

Primary Target ของ Product คือ: Raspberry Pi 5

Source ยังระบุ Backward Compatibility กับ:

  • Raspberry Pi 4B
  • Raspberry Pi 3B
  • Orange Pi

ผ่าน: Standard USB Output

Compatibility ไม่ได้แปลว่า Feature ทุกอย่างเหมือน Pi 5: Source ยืนยัน USB Power Compatibility แต่ไม่ได้ระบุว่า Pogo Pin, GPIO26 Integration, Wake / Sleep หรือ Mechanical Fit ทำงานเหมือนกันบนทุก Board

ราคา ณ เวลาที่ CNX รายงาน

ราคาด้านล่างเป็น Price Snapshot จากบทความต้นฉบับ ณ เวลาที่เผยแพร่ ไม่ใช่ราคาปัจจุบันที่รับประกัน

ร้าน / Variant ราคาที่ Source รายงาน
AliExpress — 100F $41.00
Geekworm Official Store — 22F $44.90
Geekworm Official Store — 60F $46.90
Geekworm Official Store — 100F $48.90

Main Source ยังกล่าวถึง Amazon Store ของ Geekworm แต่ไม่ได้ยืนยันว่า Product นี้พร้อมขายบน Amazon ในเวลาที่เขียนบทความ

Safety ก่อนใช้งาน Supercapacitor UPS

Supercapacitor UPS ยังเป็นระบบ Power ที่เก็บพลังงาน: แม้จะไม่ใช้ 18650 Cell แต่ควรจัดการ Input, Output, Solder Mode และ Discharge อย่างถูกต้อง
  • ใช้ DC หรือ USB-C Charging Input เพียงทางเดียวในแต่ละครั้ง
  • USB-C และ USB-A แชร์ Output Limit สูงสุดรวม 5V/5A ตาม Source
  • Supercapacitor อาจยังมี Charge หลังถอด External Input
  • ใช้ Hardware Discharge Feature ตาม Design ของ Board
  • ปิดระบบและจัดการ Power ให้เหมาะสมก่อนเปลี่ยน Solder Mode L / P
  • ทดสอบ Automatic Shutdown กับ OS และ Workload จริงก่อน Unattended Use
  • ไม่สร้าง Pogo Wiring หรือ INA219 Wiring เพิ่มจากการคาดเดา

โปรเจกต์นี้มีหลายขั้น แนะนำอ่านต้นฉบับควบคู่กัน

ถ้าจะใช้ UPS Scap 5V5A ในระบบที่ต้อง Shutdown อัตโนมัติ ควรอ่านทั้ง Product Article และ Geekworm Wiki โดยเฉพาะเรื่อง GPIO26, I2C Monitoring, Shutdown Script, Mode Selection และ Power Recovery

อ่านบทความต้นฉบับจาก CNX Software อ่าน Geekworm UPS Scap 5V5A Wiki ดู Product Page ของ Geekworm

FAQ: คำถามที่พบบ่อย

1. Geekworm UPS Scap 5V5A คืออะไร?

เป็น Supercapacitor UPS HAT สำหรับ Raspberry Pi 5 ที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟสำรองช่วงสั้น ๆ สำหรับ Save Data และ Graceful Shutdown

2. ใช้กับ Raspberry Pi 5 ได้ไหม?

ได้ Raspberry Pi 5 เป็น Primary Target ของ Product นี้

3. ใช้กับ Raspberry Pi 4B หรือ 3B ได้ไหม?

Source ระบุว่าใช้ได้ผ่าน Standard USB Output เช่นเดียวกับ Orange Pi แต่ไม่ได้ยืนยัน Feature Parity ทุก Function กับ Raspberry Pi 5

4. มี Supercapacitor ขนาดไหนบ้าง?

มี 22F, 60F และ 100F

5. รุ่น 100F อยู่ได้นานแค่ไหน?

Source รายงานประมาณ 9 วินาทีที่ 5V/5A และสูงสุดประมาณ 3.5 นาทีที่ 0.5A ใน Long Endurance Mode

6. ใช้สำรองไฟ Raspberry Pi เป็นชั่วโมงได้ไหม?

ไม่ใช่เป้าหมายหลัก Product นี้เน้น Short-duration Backup เพื่อให้มีเวลาจัดการข้อมูลและ Shutdown

7. Output ได้ 5V/5A จริงไหมตาม Source?

Source ระบุ Total Shared Output สูงสุด 5V/5A ผ่าน USB-C และ USB-A

8. USB-C กับ USB-A ได้ Port ละ 5A หรือไม่?

ไม่ Source ระบุว่าทั้งสอง Port แชร์ Output สูงสุดรวม 5A

9. DC Input รองรับกี่ Volt?

Source ระบุ 9–24V DC ผ่าน Barrel Connector ขนาด 5.5 × 2.1 mm

10. USB-C Input ใช้เท่าไร?

Source ระบุ 12V ผ่าน USB Type-C PD Input

11. ใช้ DC และ USB-C Input พร้อมกันได้ไหม?

ไม่ Source ระบุให้ใช้ Charging Input เพียงทางเดียวในแต่ละครั้ง

12. Long Endurance Mode คืออะไร?

เป็น Mode ที่ใช้ Solder Point L และมี Cutoff 1.6V ตาม Source

13. Performance Mode คืออะไร?

ใช้ Solder Point P และมี Cutoff 2.4V ตาม Source

14. GPIO26 ใช้ทำอะไร?

ใช้ตรวจสถานะ External Power เพื่อให้ Software ทราบว่าไฟหลักหาย

15. INA219 ใช้ทำอะไร?

ใช้ Monitor Supercapacitor Voltage และ Charge / Discharge Current ผ่าน I2C

16. มี Automatic Shutdown Script หรือไม่?

มี Reference Scripts สำหรับ Raspberry Pi OS และ Ubuntu ตามที่ Main Source ระบุ

17. Shutdown Script พร้อมใช้แบบ Production ทันทีไหม?

Source ระบุว่าตัวอย่าง Shutdown ควรถูก Test และ Adapt ก่อนใช้งานแบบ Unattended

18. Supercapacitor ชาร์จนานแค่ไหน?

Source รายงานประมาณ 15 นาที แต่ไม่ได้ให้เวลาชาร์จแยกตามแต่ละ Capacity Variant และแต่ละ Input Condition

19. Supercapacitor ใช้งานได้กี่ Cycle?

Main Source รายงาน Claim มากกว่า 500,000 Charge Cycles แต่บทความนี้ไม่ได้ตีความเป็น Warranty หรือ Lifetime Guarantee

20. ราคาเท่าไร?

CNX รายงาน ณ เวลาบทความว่า AliExpress รุ่น 100F อยู่ที่ $41.00 ส่วน Geekworm Store อยู่ที่ $44.90 สำหรับ 22F, $46.90 สำหรับ 60F และ $48.90 สำหรับ 100F ราคาเหล่านี้สามารถเปลี่ยนได้

References / แหล่งข้อมูลต้นฉบับ

บางระบบไม่ได้ต้องการ UPS ที่อยู่ได้นาน แค่ต้องการเวลาปิดเครื่องให้ถูกต้อง

Geekworm UPS Scap 5V5A เป็นตัวอย่างของ Power Architecture ที่เน้น Graceful Shutdown มากกว่า Long-duration Backup: ตรวจไฟหาย, Monitor พลังงานที่เหลือ แล้วใช้ Supercapacitor เป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ก่อนระบบหยุดทำงาน

หากกำลังทำ Raspberry Pi, Edge Device, IoT Gateway หรือระบบที่ต้องรับมือกับไฟตก / ไฟดับ สามารถสอบถามทีม Globalbyte เรื่อง Development Board และอุปกรณ์ที่เหมาะกับ Project ได้

ช้อปสินค้า / บริการ เข้ากลุ่ม Community สอบถามผ่าน LINE OA
Disclaimer: บทความนี้เป็นการสรุปและเรียบเรียงจากแหล่งข้อมูลภาษาอังกฤษ อาจมีความคลาดเคลื่อน กรุณาตรวจสอบ Source ต้นฉบับก่อนลงมือทำ Geekworm UPS Scap 5V5A เป็น Supercapacitor UPS ที่ออกแบบมาสำหรับ Short-duration Backup ไม่ใช่ Battery Backup สำหรับใช้งานต่อหลายชั่วโมง ค่า Runtime ประมาณ 9 วินาทีที่ 5V/5A และสูงสุดประมาณ 3.5 นาทีที่ 0.5A ใน Long Endurance Mode เป็นค่าที่ Main Source รายงานสำหรับรุ่น 100F และไม่ควรนำไปใช้เป็น Runtime Guarantee สำหรับ Workload หรือ Capacity อื่น Shutdown Time ของ Raspberry Pi ขึ้นอยู่กับ OS, Service, Storage และ Workload จริง และ Main Source ระบุว่า Shutdown Example ควรถูก Test และ Adapt ก่อนใช้งานแบบ Unattended USB-C และ USB-A แชร์ Output สูงสุดรวม 5V/5A และ Charging Input ควรใช้ DC หรือ USB-C เพียงทางเดียวในแต่ละครั้ง Source ไม่ได้ให้ Pogo Pinout, INA219 I2C Address, GPIO Logic Level, Converter Efficiency, Transfer Time, ESR, Cell Arrangement หรือ Runtime ครบทุก Combination จึงไม่ได้สร้างข้อมูลเหล่านี้เพิ่มเติม Supercapacitor ยังสามารถเก็บพลังงานหลังถอด External Input ควรใช้ Hardware Discharge Function และจัดการระบบ Power อย่างเหมาะสม ราคาที่ระบุเป็น Price Snapshot จากบทความต้นฉบับ ณ เวลาที่เผยแพร่ ไม่ใช่ราคาปัจจุบันหรือการยืนยัน Stock ในประเทศไทย

แท็ก

Geekworm UPS Scap 5V5A pi5

Blog posts