Como criar uma capa do Raspberry Pi 4 com ventilador

Come creare una custodia Raspberry Pi 4 con ventola
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O novo Raspberry Pi 4 é significativamente mais poderoso, apesar de compartilhar o mesmo fator de forma diminuto de seus predecessores. Com ótimo desempenho, entretanto, vem um maior consumo de energia. O Raspberry Pi 4, portanto, gera muito mais calor do que os modelos Pi mais antigos. Sem resfriamento ativo, o Raspberry Pi 4 acelera termicamente mesmo durante cargas moderadas. Felizmente, isso pode ser consertado fazendo ou adicionando uma ventoinha ao gabinete oficial do Raspberry Pi 4.

Nota: há muitos Estojos Raspberry Pi 4 de terceiros com ventilador no mercado. Este tutorial é para os entusiastas do faça-você-mesmo que já possuem a caixa oficial do Raspberry Pi 4.

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Ferramentas necessárias

Este é um mod bastante simples que não requer nenhuma ferramenta cara que você não encontraria em uma casa comum. Alguns extras opcionais foram listados e marcados de acordo. Eles não são absolutamente essenciais, mas é bom ter. Os extras podem custar um pouco mais, mas tornarão seu trabalho mais fácil enquanto melhoram a estética e também o desempenho do seu Raspberry Pi 4.

Clique em cada item para encontrar links para produtos recomendados na loja Amazon. As diferentes variantes e nuances sutis de cada uma dessas ferramentas e suprimentos serão explicadas em detalhes no decorrer deste guia.

  1. Raspberry Pi 4 Modelo B
  2. Capa Oficial Raspberry Pi 4
  3. Furadeira elétrica
  4. Kit serra de orifício ou brad point brocas
  5. Ferramenta rotativa
  6. Ou 30mm ou Caixa de ventoinha 40mm (5 volts, versões de 2 pinos)
  7. Filtro de poeira de PVC para ventiladores de gabinete (opcional)
  8. Fita dupla-face (fina)(opcional)
  9. Conjunto de furos (opcional)
  10. Kit de dissipador de calor de cobre Raspberry Pi 4 (opcional)
  11. Lixa (opcional)
  12. Régua e marcadores
  13. Óculos de segurança
  14. Álcool isopropílico
Capa Raspberry Pi 4 Mod 01b

Resfriamento ativo, a caixa oficial do Pi 4

Nossa primeira tarefa é perfurar um orifício do ventilador logo acima do processador.

1. Familiarize-se com a caixa encaixando o Pi 4 dentro dela. Determine a área geral onde a abertura para o resfriamento pode ser perfurada na metade superior (branca) da caixa. Tome cuidado extra para ficar longe dos pinos GPIO, ou o gabinete não fechará com a ventoinha instalada. A ilustração abaixo pode ser usada como orientação geral, mas é melhor medir duas vezes e cortar uma vez.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 01c

2. É aqui que você deve decidir as dimensões do ventilador. Você pode escolher entre uma ventoinha de 30 mm ou 40 mm. Um ventilador maior de 40 mm empurra mais ar em uma velocidade mais baixa, o que o torna mais silencioso e mais eficiente. A alternativa menor de 30 mm gira mais rápido e é mais barulhenta, mas é mais compatível com outras caixas de alumínio Premium Raspberry Pi. É algo que vale a pena considerar para atualizações futuras.

A profundidade do ventilador pode variar entre 6 mm e 20 mm para o escopo deste mod. As pás de um ventilador mais fino têm área de superfície relativamente menor em comparação com a alternativa mais espessa, o que reduz o desempenho de resfriamento. Um ventilador mais espesso também pode abrigar um motor mais potente. Apenas certifique-se de evitar usar um dissipador de calor (não recomendado) ou instalar um com um perfil baixo o suficiente para acomodar o ventilador mais espesso.

Raspberry Pi 4 Case Mod 02
Ventilador de 30 mm com profundidade de 7 mm que não terá problemas de folga.

3. Um conjunto de serras copo é a maneira mais limpa de fazer o furo do ventilador. Você precisará do acessório de perfuração de 1-1 / 4 pol. Para fazer uma abertura para o ventilador de 30 mm ou de 1-1 / 2 pol. Para o ventilador de 40 mm. Se você não tiver acesso ao acessório de serra copo do tamanho certo, pode fazer vários furos usando uma broca de ponta grande para obter um efeito semelhante. No entanto, isso não permitirá quase a mesma taxa de fluxo de ar que um orifício do tamanho de um ventilador cortado usando a serra copo.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 3

4. Corte um pedaço de papelão ou espuma para caber no interior da caixa, conforme ilustrado abaixo. Isso impedirá que você faça um furo inadvertidamente na metade inferior do chassi (vermelho) após perfurar a metade superior. Não é possível perfurar a abertura do ventilador com a metade inferior da caixa removida, pois isso dificulta a fixação da caixa durante a perfuração.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 04

5. Você pode proteger a caixa usando qualquer coisa, desde fita adesiva a um torno de bancada. É absolutamente essencial que você não use as mãos para segurar o estojo com firmeza ou o deixe sem segurança. O torque gerado pode fazer a broca ou a caixa escorregar e causar ferimentos graves. Nas imagens abaixo você pode ver meu método improvisado para prender firmemente a caixa com um pouco de madeira e grampos.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 05a
Capa Raspberry Pi 4 Mod 05b

6. A maioria das brocas modernas tem ajuste de velocidade variável e um gatilho analógico. Use-os para evitar que a broca gire em altas velocidades. Inicie a serra copo lentamente e aperte o gatilho suavemente até que a broca morda a caixa. Depois de passar a broca, certifique-se de que a serra copo anterior morderá suavemente a caixa e o fará em linha reta. Não perfure muito rápido, ou o excesso de calor gerado irá deformar a caixa. Use o leque como modelo para marcar e depois fazer quatro furos. Esses orifícios de montagem serão usados ​​para prender a ventoinha ao gabinete.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 06a
Capa Raspberry Pi 4 Mod 06b

7. Temos que criar mais uma abertura no lado comprido do gabinete, bem em frente às portas de áudio / vídeo e alimentação. Esta abertura aumentará a eficiência de resfriamento, garantindo o fluxo de ar adequado na caixa hermética. Certifique-se de manter o comprimento da abertura menor do que a distância entre o par de pontos de montagem adjacentes no interior.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 07a

Você pode fazer isso com uma ferramenta rotativa, como uma Dremel, ou fazendo uma série de orifícios com uma broca de ponta grande. Use uma lixa de grão 320 para limpar as aberturas. Você pode pular esta etapa se não estiver interessado em fazer um esforço para suavizar as bordas. Limpe as duas metades da caixa.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 07b

8. (Opcional) Recomenda-se proteger o Raspberry Pi 4 da entrada de poeira. Corte uma folha do tamanho de um leque da malha do filtro de poeira de PVC. Use um perfurador de tamanho apropriado para fazer os orifícios de montagem do ventilador. Use o hardware de montagem fornecido (porcas e parafusos) para prender o ventilador à metade superior do gabinete, com o filtro de poeira colocado entre os dois.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 08a
Capa Raspberry Pi 4 Mod 08b
Capa Raspberry Pi 4 Mod 08c

9. Repita o procedimento para a outra abertura ao longo da lateral do chassi adjacente aos pinos GPIO. É melhor usar uma fita dupla-face fina para colar a tela do filtro de poeira no gabinete.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 09

10. Agora estamos prontos para instalar o Raspberry Pi 4 na metade inferior do gabinete. Em seguida, vem a instalação opcional do dissipador de calor. Instalar dissipadores de calor de cobre em componentes críticos não apenas melhora o desempenho de refrigeração, mas a massa térmica adicionada também possibilita overclocks sustentados mais altos. De que adianta ter tantos problemas se você não vai fazer overclock?

Capa Raspberry Pi 4 Mod 10a

A maioria dos dissipadores de calor vem pré-instalada com fita adesiva de tecido 3M para montagem. Você pode identificá-lo por seu acabamento preto ao retirar a etiqueta protetora (imagem abaixo). Não instale os dissipadores de calor com esta fita de tecido preta. Ironicamente, a fita adesiva preta é um isolante que afetará negativamente o desempenho de refrigeração. Limpe a fita de tecido completamente com álcool isopropílico e use Almofadas adesivas térmicas Arctic ou 3M 8810 em vez de. o Kit de dissipador de calor de cobre Raspberry Pi 4 incluído na lista de verificação de itens anterior vem pré-instalado com as almofadas adesivas térmicas 3M 8810.

Capa Raspberry Pi 4 Mod 10b
Capa Raspberry Pi 4 Mod 10c
Capa Raspberry Pi 4 Mod 10d

11. Instale os dissipadores de calor nas matrizes para o processador, RAM e rede, bem como controladores USB. Aplique pressão moderada nos dissipadores de calor por 15 a 20 segundos para conseguir umedecimento e adesão adequados das almofadas térmicas. Conecte o cabo do ventilador de dois pinos aos pinos GPIO (vermelho: 5v e preto: terra) conforme mostrado no diagrama de pinagem acima, prestando atenção à polaridade. (Vermelho é positivo e preto é negativo).

Capa Raspberry Pi 4 Mod 11a
Capa Raspberry Pi 4 Mod 11b
Capa Raspberry Pi 4 Mod 11bc
Capa Raspberry Pi 4 Mod 12

Relaxar com um SBC resfriado ativamente

Ligue seu Raspberry Pi 4 Modelo B e você notará que a reprodução do vídeo é mais suave. O processador não superaquece e não diminui durante os aplicativos exigentes, melhorando assim o desempenho no mundo real. Em configurações de estoque, meu Raspberry Pi 4 manteve-se estável abaixo de 50 ° C, mesmo sob cargas moderadas. Com a configuração de resfriamento ativo no lugar, eu até consegui fazer um overclock do meu Pi 4 para impressionantes 2 GHz.

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