„Raspberry Pi“maitinimo ir aušinimo režimai: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šiek tiek gėda prisipažinti, kad dešimt aviečių Pis atlieka įvairius darbus namuose, tačiau sakiau, kad ką tik nusipirkau kitą, todėl maniau, kad būtų gera mintis dokumentuoti ir pasidalyti savo standartinėmis Pi modifikacijomis kaip „Instructable“.

Pridedu šiuos modifikacijas prie daugumos savo „Pis“- jie leidžia bet kurį „Raspberry Pi“modelį maitinti iš atsarginio maitinimo šaltinio, kuris priešingu atveju būtų tiesiog įstrigęs stalčiuje. ir šis susitarimas taip pat gali būti naudingas energijos šaltinis kitiems įrenginiams, pvz., relėms. Aušinimo modas apsunkina ekrano ir fotoaparato jungčių naudojimą, tačiau gali sustabdyti „Pi“droselį, kai jis yra pagreitintas arba imamasi intensyvaus procesoriaus darbo. Prieiga prie GPIO jungties paprastai nėra trukdoma, tačiau ventiliatorių turite pastatyti atsargiai …

Aš padalinau „Instructable“į dvi dalis, kad būtų lengviau skaityti - 1 dalis apima maitinimo šaltinio modifikavimą, 2 dalis - aušinimo ventiliatorių ir radiatorius. Galima 2 dalies naujovė yra naudoti 12 V nuolatinės srovės ventiliatorių, maitinamą iš įtampos reguliatoriaus 5 V nuolatinės išvesties. Tokiu būdu naudojant 12 V ventiliatorių, užtikrinamas nedidelis aušinimas su mažesniu triukšmu. Ši funkcija reikalinga, kai „RasPi“naudojamas (kaip OSMC žiniasklaidos centras) mūsų svetainėje, nes mano partneris gali išgirsti kaiščio kritimą iš šulinio, praktiškai bet kokį atstumą, kurį norite paminėti….

Atkreipkite dėmesį, kad stengiausi kuo išsamiau aprėpti skaitytojų ratą, tačiau būtini tam tikri pagrindiniai elektronikos įgūdžiai, pvz., Litavimas, multimetro naudojimas ir tt - bet kokie konstruktyvūs komentarai, žinoma, labai laukiami!

1 žingsnis: 1 dalis Maitinimo šaltiniai: įrankiai ir dalys

Dalys:

• („Raspberry Pi“ir dėklas) - skaidrus dėklas palengvina šių modifikacijų naudojimą, tačiau nepermatomas dėklas nėra šou.
• Šlamšto stalčius iš kintamosios srovės į nuolatinės srovės maitinimo šaltinį, minimali išėjimo galia 18 W, nuo 9 V iki 30 V nuolatinės srovės.*
• LM2596 nuolatinės srovės nuolatinės srovės perjungimo įtampos reguliatoriaus „Buck Converter“(galima įsigyti „eBay“iš kelių skirtingų pardavėjų)
• Nuolatinės srovės maitinimo lizdo kištukinio lizdo moteriško skydo tvirtinimo jungtis 5,5 x 2,1 mm arba viskas, ko jums reikia, kad tilptų aukščiau pateiktas maitinimo šaltinis. Nors tai yra labiausiai paplitusi. („eBay“, keli pardavėjai)
• Aukojamas mikro USB B tipo laidas (šiukšlių dėžė) ARBA
• Vienkartinė „micro USB“B tipo 5 kontaktų vyrų lituoklio lizdo jungtis („eBay“, keli pardavėjai)
• Du 150 mm ilgio daugiagysliai įrangos laidai (pvz., Variniai garsiakalbių laidai).
• Du izoliuoti stovai (trumpi „Biro“dėklai puikiai tinka, jei jų nėra šiukšlių dėžėje)
• Du 2,8 mm skersmens savisriegiai varžtai (šiukšlių dėžė) - jie turi būti tik tiek, kiek reikia, kad sriegis praeitų per korpusą - aš naudojau 12 mm ilgio varžtus.
• 2,5 mm ID šilumnešis ir 1/4 colio ID šilumnešis (žr. 5 veiksmą) („eBay“, keli pardavėjai).

Įrankiai:

• Lituoklis ir daugiasluoksnis lydmetalis.
• Multimetras, galintis matuoti varžą ir nuolatinę įtampą.
• Šilumos pistoletas (šilumos susitraukimui)
• Karštas klijų pistoletas (nereikalingas, jei naudojamas aukojamas USB laidas)
• Smulkus žymeklis
• 1,5 mm ir 2,5 mm HSS grąžtai ir grąžtas.
• Vielos pjoviklis ir nuėmiklis.

*Pastabos dėl maitinimo šaltinio pasirinkimo:

Svarbūs parametrai yra išėjimo įtampa ir galia. Turite LM2596 reguliatoriui įvesti maždaug trimis voltais daugiau įvesties, nei jums reikia išvestyje, taigi norint gauti 5 V išvestį, reikalingą „Pi“, įvestyje reikia maždaug 8 V įtampos. Aš norėčiau rekomenduoti šiek tiek daugiau, kad būtumėte tikras, taigi 9v minimumas aukščiau. Maksimali įtampa, kurią galite naudoti, kai kuriems šio reguliatoriaus modeliams yra apie 35 V, kitiems - didesnė. Maksimaliai laikysiuosi 30v.

Maitinimo šaltinis taip pat turi sugebėti tiekti pakankamai Pi srovės (čia rasite dabartinius skirtingų Pi modelių reikalavimus). Nuorodoje rašoma, kad jums reikia maitinimo šaltinio, galinčio tiekti mažiausiai 2,5 A.

Norėdami išsiaiškinti, ko jums reikia, apskaičiuokite „Pi“suvartotą galią ir atsižvelkite į konvertavimo nuostolius reguliatoriuje (pvz., „Pi 3“reikia 5v @ 2,5A, todėl jo galios poreikis yra 5 x 2,5 = 12,5 W. Padauginkite tai iš 1,1, kad būtų atsižvelgta į reguliatoriaus nuostolius, ir gausite 12,5 x 1,1 = 13,75W. Pasiekus šį skaičių, niekada nėra gera mintis pabrėžti maitinimo šaltinį, naudojant jį 100% pajėgumu, todėl norėčiau pridėti bent 30% maržą, kad įsitikintumėte, jog jis nebus per karštas ir nepasibaigs anksčiau laiko.

Kad visiems būtų lengviau, čia pateikiami minimalūs skirtingų įtampų maitinimo srovės reikalavimai, pagrįsti aukščiau pateiktais skaičiavimais:

Pi 3: 9v / 2A; 12v / 1,5A; 15v / 1,2A; 19v / 0,9A; 26v / 0,7A; 30v / 0,6A

Pi B+ ir 2B: 9v / 1,5A; 12v / 1,1A; 15v / 0,9A; 19v / 0,7A; 26v / 0,5A; 30v / 0,4A

„Pi Zero & Zero W“: 9v / 1.0A; 12v / 0,7A; 15v / 0,6A; 19v / 0,5A; 26v / 0,3A; 30v / 0,3A

(Pastarasis yra įtrauktas dėl išsamumo)

2 žingsnis: pažymėkite bylą

Padėkite reguliatorių, kaip parodyta. Įvesties pagalvėlės turi būti toje pačioje korpuso pusėje kaip ir „Pi“maitinimo jungtis.

Jei taip pat montuojate ventiliatorių, padėkite jį taip, kaip parodyta. Atminkite, kad geriausiu atveju galėsite naudoti tik tris iš keturių ventiliatoriaus varžtų skylių, nes korpuso išpjovos dažnai trukdo. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad šis ventiliatoriaus režimas netinka, jei reikia naudoti fotoaparato ar ekrano jungtis (nebent naudojate naują laidų nukreipimą).

Įsitikinkite, kad reguliatoriaus tvirtinimo anga, esanti arčiausiai korpuso krašto, yra virš tarpo tarp dviejų „Pi“USB lizdų kaminų (kad tvirtinimo varžtas nesugestų - žiūrėkite 4 žingsnį, kad pamatytumėte reguliatoriaus nuotrauką, kur matysite, kur yra varžtas yra pastatytas).

Naudodami puikų nuolatinį žymeklį pažymėkite dviejų reguliatoriaus tvirtinimo angų vietą ant korpuso ir, jei norite, ventiliatoriaus tvirtinimo angas ir ventiliatoriaus oro srauto angą.

3 žingsnis: gręžkite korpusą

Paimkite dėklo viršų ir apverskite jį aukštyn kojomis ant medžio gabalo, kad galėtumėte jį palaikyti.

Naudodami smulkų (1,5 mm) gręžtuvą, išgręžkite bandomąją skylę, kurioje pažymėta paskutiniame žingsnyje.

2,5 mm gręžtuvu išplėskite vieną iš skylių ir patikrinkite, ar pasirinktą savisriegio varžtą galima įsukti be didelių pastangų. Jei reikia, išplėskite skylės dydį.

Kai būsite patenkinti skylės dydžiu, išgręžkite kitą, kad tiktų.

4 žingsnis: sumontuokite reguliatorių

Sumontuokite reguliatorių, naudodami stovus ir savisriegius varžtus, kaip parodyta nuotraukose. Atkreipkite dėmesį į varžto padėtį tarp dviejų USB jungčių kaminų.

5 žingsnis: laidų prijungimas

Lituokite įrangos laidą prie nuolatinės srovės maitinimo lizdo ir izoliuokite šilumnešio įvorę, kaip parodyta. Darant prielaidą, kad turite standartinį maitinimo šaltinį, kurio vidinėje jungtyje yra teigiama įtampa, lituokite raudoną laidą prie trumpos žymos, o juodą laidą - prie ilgos žymos (tai reiškia, kad ilga žyma yra prijungta prie lizdo išorės - Tačiau naudokite multimetrą, kad patikrintumėte). Jei poliškumas pasikeičia, lituokite raudonus ir juodus laidus prie priešingų žymių.

Kitą laidų galą po reguliatoriaus plokšte ir lydmetaliu stumkite prie reguliatoriaus įvesties pagalvėlių, kaip parodyta (vėl raudona iki +ve, juoda iki -ve).

Jei turite aukojamą mikro USB laidą, nukirpkite jį taip, kad prie mikro USB galo būtų prijungtas maždaug 180 mm kabelis. Naudodami smulkų laido gabalą ir multimetrą atsparumo režimu, nustatykite, kuris laidas yra prijungtas prie teigiamų ir neigiamų „micro USB“jungties kontaktų (diagramą žr. Aukščiau). Raudona ir juoda yra įprastos spalvos, naudojamos USB laiduose, skirtuose +ve ir -ve jungtims (kartais pažymėtos atitinkamai „Vcc“ir „Gnd“). Kitus laidus (dažniausiai baltus ir žalius) nukirpkite trumpai. Užmaukite šilumnešio rankovės gabalėlį ant jų ir išorinio apvalkalo ir susitraukite.

Įkiškite nupjautą galą po reguliatoriumi, nuimkite ir išardykite raudonus ir juodus laidus ir prilituokite juos prie reguliatoriaus +ve & -ve išvesties pagalvėlių.

Jei esate drąsus (kaip wot I woz), sukurkite savo USB laidą naudodami pliką jungtį. Lituokite laidus prie USB jungčių pagalvėlių, kaip parodyta paveikslėlyje, uždenkite jungtis plonu karštų klijų sluoksniu ir, kai nustatysite, perkelkite 1/4 colio šilumnešio įvorę, kaip parodyta.

Sutraukite rankovę su šilumos pistoletu, o klijai veiks kaip įtempimas (tikiuosi!).

Kaip ir aukščiau, kitus laido galus po reguliatoriumi ir lydmetaliu slyskite prie išvesties pagalvėlių.

Visada gera mintis dar kartą patikrinti jungčių poliškumą - naudokite multimetrą ir tam tikrą ploną laidą, kad patikrintumėte, ar USB kaiščiai tinkamai prijungti prie reguliatoriaus.

6 žingsnis: įtampos nustatymas

Prieš prijungiant reguliatoriaus išvestį prie Pi, reikia nustatyti išėjimo įtampą.

Prijunkite maitinimo šaltinį prie reguliatoriaus nuolatinės srovės įvesties lizdo ir įjunkite. Ant reguliatoriaus yra mėlynas šviesos diodas, kuris turėtų nedelsiant užsidegti. Jei taip nėra ir (arba) kvepia dūmais, atsijunkite ir (jei esate aš) iš gėdos pakabinkite galvą. Jūs galite išsisukti, bet jei buvo šiek tiek dūmų, tai nėra blogai. Atidžiai patikrinkite laidus, ištaisykite ir bandykite dar kartą. Tikiuosi, kad LED užsidegė …

Naudodami mažą atsuktuvą sureguliuokite reguliatoriaus potenciometrą (mėlyną dėžutę su žalvariniu varžtu viršuje), kol multimetras parodys šiek tiek mažiau nei 5,1 v. Prieš laikrodžio rodyklę sumažėja įtampa ir dažnai reikia daugiau apsisukimų, nei tikėjotės, kad įtampa pasikeistų - nenusiminkite, jei efektui pamatyti prireiks kelių apsisukimų.

Išjunkite maitinimą ir prijunkite reguliatoriaus išvestį prie „Pi“. Jūs pasiruošę veiksmui!

7 žingsnis: 2 dalis - aušinimo ventiliatoriaus ir radiatorių pridėjimas - įrankiai ir dalys

Dalys:

• 12v DC 0.12A 50mm x 50mm x 10mm rankovių guolių ventiliatorius („eBay“, keli pardavėjai)
• 3 išjungiami 15 mm 2,8 mm OD savisriegiai varžtai (šiukšlių dėžė)
• 2 vienkartinės vario lipnios šilumos kriauklės, skirtos „Raspberry Pi“(„eBay“, keli pardavėjai)

Įrankiai:

• Fret pjūklas arba elektrinis „Dremel“tipo įrankis su šlifuokliu
• 1,5 mm ir 2,5 mm grąžtai ir gręžtuvas
• Lituoklis ir lituoklis
• Vielos pjaustytuvai ir nuėmikliai.
• Karštas klijų pistoletas (norint laikyti radiatorius vietoje)

8 žingsnis: išpjaukite ventiliatoriaus skyles

Naudodami 2 žingsnyje padarytas žymes ant korpuso, išgręžkite tris tvirtinimo angas taip pat, kaip ir reguliatoriui (ty) gręžkite bandomąsias skyles 1,5 mm gręžtuvu, o vieną iš skylių išplėskite 2,5 mm grąžtu. Patikrinkite savisriegių varžtų tvirtumą ir, jei viskas gerai, išgręžkite kitas dvi skyles. Priešingu atveju, jei reikia, išplėskite skyles.

Naudodami pjūklelį arba „Dremel“alternatyvą, nupjaukite plastikinę skylę, kad ventiliatorius galėtų tekėti oru. Jei reikia, nuvalykite kraštus failais (jei mano patirtis yra panaši, naudojant elektrinį įrankį neišvengiamai susidaro ištirpęs plastikas, kurį valyti yra skausminga - todėl aš pirmenybę teikiu pykčio pjūklui).

Siūlykite ventiliatorių prie tvirtinimo angų ir atsargiai įsukite savisriegius. Ventiliatorius turi būti sumontuotas etiketės puse žemyn, todėl oro srautas nukreipiamas į Pi. Taip pat norėčiau jį nukreipti taip, kad laidai nebūtų iš karto greta reguliatoriaus, todėl turite laisvą laidą žaisti.

Pasukite ventiliatorių rankiniu būdu, kad patikrintumėte, ar nieko nesulaiko.

9 žingsnis: Ventiliatoriaus prijungimas

Mano patirtis rodo, kad visi, išskyrus vieną, ventiliatorių, esantį dalių sąraše, pradėjo veikti patys, kai jie buvo maitinami iš 5 V nuolatinės srovės. Tokiu atveju aš pastebėjau, kad ventiliatorius, veikiantis nuo 12 V nuolatinės srovės maždaug penkias minutes, jį atpalaidavo ir vėliau buvo gerai 5 V. Tačiau skirtingų gamintojų ventiliatoriai gali elgtis skirtingai, todėl gali tekti rankiniu būdu paleisti ventiliatorių - tada jis turėtų būti gerai ir toliau veikti. Jei taip nėra, vis tiek turite galimybę prijungti ventiliatorių prie reguliatoriaus įvesties, jei ši įtampa yra nuo 9 iki 12 voltų ir galite sutikti su padidėjusiu triukšmu.

Nupjaukite ventiliatoriaus jungtį, palikdami pakankamai laidų, kad pasiektumėte reguliatorių. Geltoną vielą galite nukirpti toliau, nes ji nenaudojama tokio tipo programose. Naudokite nedidelį apvalkalo gabalėlį, kaip parodyta, kad jį izoliuotumėte ir išvengtumėte kelio. Nukreipkite ventiliatoriaus laidus po reguliatoriumi ir lydmetaliu prie jo išvesties pagalvėlių (raudona - teigiama, juoda - neigiama).

10 veiksmas: radiatorių pridėjimas

Internete yra gana daug informacijos apie tai, kur (ir kada) pridėti radiatorių prie „Raspberry Pis“. Žemiau aprašyti veiksmai yra mano asmeniniai veiksmai.

Kiek aš galiu surinkti, patarimas per „Raspberry Pi Foundation“yra tas, kad jums tikrai nereikia pridėti radiatorių prie bet kurio „Pi“modelio, nebent jų per daug spartinate. Tačiau pastebėjau, kad bandant paleisti „H265“vaizdo įrašus „Pi 3“tampa gana karšta ir, jei nėra atvėsęs, gali vėl susilpnėti savęs išsaugojimo veiksmas.

Esant tokioms aplinkybėms, „Broadcom SoC“(didelis mikroschema viršutiniame „Pi“paviršiuje) tampa karščiausias, todėl verta nuskęsti. Vadovaudamasi patarimais, kurių šaltinio šiuo metu nerandu, aš taip pat šildau RAM lustą apačioje. Aš nesijaudinu dėl mažesnio LAN lusto, nes atrodo, kad jis neįkaista.

Taigi, verslui - nulupkite dangtelį nuo radiatoriaus ir atsargiai padėkite jį ant SoC lusto. Naudodami karšto klijų pistoletą, atsargiai įpilkite porą klijų lašų abiejose radiatoriaus pusėse, kaip parodyta. Aš naudoju daug savo Pis ant šonų, todėl po kurio laiko radiatoriai nuslysta - klijai padeda to išvengti. Iki šiol klijai nebuvo pakankamai suminkštėję, kad prarastų vientisumą (jis lydosi maždaug 120 ° C temperatūroje, todėl neturėtų!)

Šildytuvo pritvirtinimo prie RAM lusto procedūra yra ta pati, išskyrus tai, kad turėsite nupjauti dalį grotelių, esančių korpuso apačioje, kad būtų pakankamai vietos. Atminkite, kad jis neišnyks per bylos ribą.

11 veiksmas: nėra 11 veiksmo

… ir tiek to.

Tikiuosi, kad ši instrukcija yra naudinga ir (arba) informatyvi.

Jei pastebėjote kokių nors klaidų ir pan., Praneškite man ir aš mielai atitinkamai pataisysiu.