रास्पबेरी पाई 4 केस को फैन के साथ कैसे बनाएं

नया रास्पबेरी पाई 4 अपने पूर्ववर्तियों के समान छोटे फॉर्म फैक्टर को साझा करने के बावजूद काफी अधिक शक्तिशाली है। महान प्रदर्शन के साथ, हालांकि, उच्च बिजली खपत आती है। इसलिए रास्पबेरी पाई 4 पुराने पाई मॉडल की तुलना में बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करता है। सक्रिय शीतलन के बिना, रास्पबेरी पाई 4 मध्यम भार के दौरान भी थर्मल थ्रॉटल करेगा। सौभाग्य से, इसे आधिकारिक रास्पबेरी पाई 4 केस में फैन बनाकर या जोड़कर ठीक किया जा सकता है।

नोट: बाजार पर बहुत सारे थर्ड-पार्टी रास्पबेरी पाई 4 केस फैन के साथ उपलब्ध हैं। यह ट्यूटोरियल उन DIY उत्साही लोगों के लिए है जो पहले से ही आधिकारिक रास्पबेरी पाई 4 केस के मालिक हैं।

आवश्यक उपकरण

यह एक काफी सरल मॉड है जिसमें किसी महंगे उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है जो आपको औसत घरेलू सामान में पहले से नहीं मिलेगा। कुछ वैकल्पिक एक्स्ट्रा सूचीबद्ध हैं और तदनुसार चिह्नित हैं। ये बिल्कुल आवश्यक नहीं हैं, लेकिन इन्हें रखना अच्छा है। एक्स्ट्रा थोड़ा अधिक खर्च कर सकते हैं, लेकिन वे आपका काम आसान बनाएंगे जबकि आपके रास्पबेरी पाई 4 की सौंदर्यशास्त्र और साथ ही प्रदर्शन में सुधार करेंगे।

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1. रास्पबेरी पाई 4 मॉडल B
2. आधिकारिक रास्पबेरी पाई 4 केस
3. इलेक्ट्रिक ड्रिल
4. होल सॉ किट या ब्रैड पॉइंट ड्रिल बिट्स
5. रोटरी टूल
6. या तो 30mm या 40mm केस फैन (5 वोल्ट, 2-पिन संस्करण)
7. केस फैन के लिए PVC डस्ट फिल्टर (वैकल्पिक)
8. डबल-साइडेड टेप (पतला) (वैकल्पिक)
9. होल पंच सेट (वैकल्पिक)
10. रास्पबेरी पाई 4 कॉपर हीटसिंक किट (वैकल्पिक)
11. सैंडपेपर (वैकल्पिक)
12. रूलर और मार्कर
13. सुरक्षा चश्मा
14. आइसोप्रोपिल अल्कोहल

आधिकारिक पाई 4 केस को सक्रिय रूप से ठंडा करना

हमारा पहला काम प्रोसेसर के ठीक ऊपर एक फैन होल ड्रिल करना है।

1. केस को पाई 4 को केस के अंदर फिट करके परिचित करें। सामान्य क्षेत्र निर्धारित करें जहां कूलिंग के लिए ओपनिंग को केस के ऊपरी आधे (सफेद) हिस्से में ड्रिल किया जा सकता है। GPIO पिन से दूर रहने के लिए अतिरिक्त सावधानी बरतें, या फैन इंस्टॉल होने पर केस बंद नहीं होगा। नीचे दिया गया चित्रण सामान्य दिशानिर्देश के रूप में उपयोग किया जा सकता है, लेकिन आप दो बार मापकर और एक बार काटकर बेहतर सेवा प्राप्त करेंगे।

2. यहीं पर आपको फैन के आयाम तय करने होंगे। आप 30mm या 40mm फैन के बीच चुन सकते हैं। एक बड़ा 40mm फैन कम गति पर अधिक हवा धकेलता है, जो इसे शांत और अधिक कुशल बनाता है। छोटा 30mm विकल्प तेजी से घूमता है और शोर करता है, लेकिन यह अन्य प्रीमियम एल्युमीनियम रास्पबेरी पाई केस के साथ अधिक संगत है। यह भविष्य के अपग्रेड के लिए विचार करने योग्य कुछ है।

फैन की गहराई इस मॉड के दायरे के लिए 6mm और 20mm के बीच भिन्न हो सकती है। पतले फैन के ब्लेड में मोटे विकल्प की तुलना में अपेक्षाकृत छोटा सतह क्षेत्र होता है, जो कूलिंग प्रदर्शन को कम करता है। एक मोटा फैन एक अधिक शक्तिशाली मोटर भी रख सकता है। बस सुनिश्चित करें कि या तो हीटसिंक का उपयोग न करें (अनुशंसित नहीं) या एक ऐसा इंस्टॉल करें जिसका प्रोफाइल मोटे फैन को समायोजित करने के लिए पर्याप्त कम हो।

3. होल सॉ सेट फैन होल बनाने का सबसे साफ तरीका है। आपको 30mm फैन के लिए ओपनिंग बनाने के लिए 1-1/4-इंच ड्रिल अटैचमेंट या 40mm फैन के लिए 1-1/2-इंच वाले की आवश्यकता होगी। यदि आपके पास सही आकार का होल सॉ अटैचमेंट नहीं है, तो आप एक बड़े ब्रैड पॉइंट ड्रिल बिट का उपयोग करके कई होल ड्रिल करके समान प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, यह होल सॉ का उपयोग करके काटे गए उचित फैन-आकार के होल के रूप में लगभग उसी दर से एयरफ्लो की अनुमति नहीं देगा।

4. कार्डबोर्ड या फोम का एक टुकड़ा काटें ताकि केस के अंदर फिट हो जाए जैसा कि नीचे चित्रित है। यह आपको शीर्ष आधे हिस्से को पंच करने के बाद चेसिस के निचले आधे हिस्से (लाल) में अनजाने में होल ड्रिल करने से रोकेगा। केस के निचले आधे हिस्से को हटाकर फैन ओपनिंग ड्रिल करना संभव नहीं है क्योंकि इससे ड्रिलिंग के दौरान केस को सुरक्षित करना मुश्किल हो जाता है।

5. आप डक्ट टेप से लेकर बेंच वाइस तक किसी भी चीज का उपयोग करके केस को सुरक्षित कर सकते हैं। यह बिल्कुल आवश्यक है कि आप केस को स्थिर रखने के लिए अपने हाथों का उपयोग न करें या इसे असुरक्षित न छोड़ें। उत्पन्न टॉर्क ड्रिल या केस को फिसला सकता है और गंभीर चोट का कारण बन सकता है। नीचे दी गई छवियों में आप लकड़ी और क्लैम्प के साथ केस को मजबूती से सुरक्षित करने की मेरी कामचलाऊ विधि देख सकते हैं।

6. अधिकांश आधुनिक ड्रिल में वेरिएबल स्पीड एडजस्टमेंट और एनालॉग ट्रिगर होता है। ड्रिल को उच्च गति पर घूमने से रोकने के लिए इनका उपयोग करें। होल सॉ को धीरे-धीरे शुरू करें और धीरे से ट्रिगर को तब तक निचोड़ें जब तक ड्रिल बिट केस में न काट ले। एक बार ड्रिल बिट पार हो जाने पर, सुनिश्चित करें कि पूर्ववर्ती होल सॉ केस में आसानी से और सीधे काटता है। बहुत तेजी से ड्रिल न करें, या उत्पन्न अतिरिक्त गर्मी केस को विकृत कर देगी। फैन को टेम्पलेट के रूप में उपयोग करके चार होल मार्क करें और फिर ड्रिल करें। ये माउंटिंग होल केस से फैन को जोड़ने के लिए उपयोग किए जाएंगे।

7. हमें केस के लंबे किनारे पर, ऑडियो/वीडियो और पावर पोर्ट के ठीक सामने एक और ओपनिंग बनानी होगी। यह ओपनिंग अन्यथा एयरटाइट केस में उचित एयरफ्लो सुनिश्चित करके कूलिंग दक्षता बढ़ाएगी। ओपनिंग की लंबाई अंदर के आसन्न माउंटिंग पॉइंट्स की जोड़ी के बीच की दूरी से छोटी रखना सुनिश्चित करें।

आप इसे रोटरी टूल जैसे ड्रेमल से या एक बड़े ब्रैड पॉइंट ड्रिल बिट का उपयोग करके होल की एक स्ट्रिंग ड्रिल करके कर सकते हैं। किनारों को साफ करने के लिए 320-ग्रिट सैंडपेपर का उपयोग करें। यदि आप किनारों को चिकना करने का प्रयास नहीं करना चाहते हैं तो आप इस चरण को छोड़ सकते हैं। केस के दोनों हिस्सों को साफ करें।

8. (वैकल्पिक) रास्पबेरी पाई 4 को धूल प्रवेश से बचाने की सिफारिश की जाती है। PVC डस्ट फिल्टर मेश से फैन-आकार की शीट काटें। फैन माउंटिंग होल बनाने के लिए उचित आकार के होल पंच का उपयोग करें। सप्लाई किए गए माउंटिंग हार्डवेयर (नट और बोल्ट) का उपयोग करके फैन को केस के ऊपरी आधे हिस्से से जोड़ें, जिसमें डस्ट फिल्टर दोनों के बीच सैंडविच हो।

9. चेसिस के किनारे पर GPIO पिन के बगल में अन्य ओपनिंग के लिए प्रक्रिया दोहराएं। डस्ट फिल्टर मेश को केस से चिपकाने के लिए पतले डबल-साइडेड टेप का उपयोग करना सबसे अच्छा है।

10. अब हम केस के निचले आधे हिस्से में रास्पबेरी पाई 4 इंस्टॉल करने के लिए स्पष्ट हैं। फिर वैकल्पिक हीटसिंक इंस्टॉलेशन आता है। महत्वपूर्ण घटकों पर कॉपर हीटसिंक इंस्टॉल करना न केवल कूलिंग प्रदर्शन में सुधार करता है, बल्कि अतिरिक्त थर्मल मास उच्च निरंतर ओवरक्लॉक को भी संभव बनाता है। इतनी मेहनत करने का क्या फायदा अगर आप इसे ओवरक्लॉक नहीं करने जा रहे?

अधिकांश हीटसिंक माउंटिंग के लिए प्रीइंस्टॉल्ड एडहेसिव 3M टिश्यू टेप के साथ आते हैं। आप इसे सुरक्षात्मक लेबल को छीलने पर इसके जेट-ब्लैक फिनिश से पहचान सकते हैं (नीचे छवि)। इस ब्लैक टिश्यू टेप वाले हीटसिंक इंस्टॉल न करें। विडंबना यह है कि ब्लैक एडहेसिव टेप एक इंसुलेटर है जो कूलिंग प्रदर्शन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा। आइसोप्रोपिल अल्कोहल से टिश्यू टेप को अच्छी तरह से साफ करें और इसके बजाय आर्कटिक या 3M 8810 थर्मल एडहेसिव पैड का उपयोग करें। आइटम चेकलिस्ट में पहले शामिल रास्पबेरी पाई 4 कॉपर हीटसिंक किट 3M 8810 थर्मल एडहेसिव पैड के साथ प्रीइंस्टॉल्ड आता है।

11. प्रोसेसर, RAM, और नेटवर्क के साथ-साथ USB कंट्रोलर के डाई पर हीटसिंक इंस्टॉल करें। थर्मल पैड के उचित गीला होने और आसंजन को प्राप्त करने के लिए हीटसिंक पर 15 से 20 सेकंड के लिए मध्यम दबाव लागू करें। ऊपर दिखाए गए पिन-आउट आरेख पर ध्यान देते हुए टू-पिन फैन केबल को GPIO पिन (लाल: 5v और काला: ग्राउंड) से जोड़ें। (लाल सकारात्मक है और काला नकारात्मक है।)

सक्रिय रूप से ठंडे SBC के साथ चिल आउट

अपने रास्पबेरी पाई 4 मॉडल B को पावर दें, और आप देखेंगे कि वीडियो प्लेबैक स्मूथ है। प्रोसेसर मांग वाले अनुप्रयोगों के दौरान ओवरहीट और थ्रॉटल डाउन नहीं होगा, जिससे वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन में सुधार होगा। स्टॉक सेटिंग्स पर, मेरा रास्पबेरी पाई 4 मध्यम भार के तहत भी 50°C से नीचे स्थिर रहा। सक्रिय शीतलन सेटअप के साथ, मैं अपने पाई 4 को प्रभावशाली 2GHz तक ओवरक्लॉक करने में भी कामयाब रहा।