Sistem Ion Cooled untuk Pelayan Permainan Raspberry Pi Anda !: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Hai Pembuat!

Beberapa saat yang lalu saya mendapat Raspberry Pi, tetapi saya tidak tahu apa yang harus dilakukan dengannya. Baru-baru ini, Minecraft kembali menjadi popular, jadi saya memutuskan untuk menubuhkan pelayan Minecraft untuk dinikmati oleh saya dan rakan-rakan saya.

Nah, ternyata hanya saya: /. Bagaimanapun, sekarang saya memerlukan penyejuk yang cukup serius yang dapat menyejukkan pelayan…

Oleh itu, dalam Instructable ini, saya akan menunjukkan kepada anda cara membuat badass yang cantik. Ia akan merangkumi gelung yang disejukkan dengan air, tanpa bahagian yang bergerak, kerana radiator akan disejukkan oleh kipas ion pilihan. Sekarang, saya mengakui bahawa saya sama-sama memfokuskan pada reka bentuk dan juga fungsi. Untuk pemasangan pelayan itu sendiri, terdapat banyak tutorial dalam talian. Saya mengikuti video ini. Sekiranya anda ingin membolehkan orang lain bermain, anda juga perlu memajukan penghala anda, terdapat banyak maklumat untuk ini dalam talian. Bagaimanapun, mari kita buat dengan sistem yang lebih sejuk!

Bekalan

0,7 mm kepingan tembaga atau aluminium

4 mm dan

Paip tembaga, tembaga atau aluminium 6 mm¨

Filamen percetakan 3D (dan pencetak!)

Sebilangan wayar tembaga berukuran 22

Transformator AC voltan tinggi (boleh didapati di pelbagai laman web dalam talian, sila Tangani dengan berhati-hati!)

Penyesuai dinding 2x 5 volt (satu dengan penyambung USB mikro, yang lain hanya dengan wayar kosong)

Penyesuai casis papan induk 4x.

Pelekat (lebih baik silikon)

Pes terma

Setrika pemateri dengan pateri

Templat

Dan tunggu! Saya lupa Pi Raspberry !!

Langkah 1: Pilihan Bahan

Sebelum kita terburu-buru dalam pembuatannya, saya perlu mencari bahan binaan dengan sifat yang tepat, yang ternyata tembaga. Ia mempunyai sifat termal yang serupa dengan perak yang merupakan logam pengalir haba terbaik. Ini penting, kerana kita ingin memindahkan haba dari CPU dan IC lain ke cecair, dan kemudian keluar ke udara dengan berkesan. Tembaga agak mahal, bagaimanapun, sangat penting untuk projek ini. Sekiranya anda ingin mencari alternatif, aluminium akan menjadi salah satu, kerana ia juga melakukan pemanasan dengan baik. Lembaran tembaga 0.7 mm ini berharga saya sekitar $ 30 tetapi aluminium akan jauh lebih murah daripada itu. Saya akan membuat modul blok yang lebih sejuk dari lembaran dan saya akan menghubungkan modul yang berbeza dengan tiub tembaga dan tembaga 4 mm, tetapi tentu saja anda boleh menggunakan tiub aluminium atau plastik dengan mudah untuk tujuan ini.

Anda juga memerlukan beberapa jenis pelekat untuk menyambungkan semua bahagian anda. Pilihan segera saya hanyalah untuk menyatukan semuanya. Walau bagaimanapun, dalam keadaan ini, sifat terma tembaga benar-benar berfungsi terhadap saya, kerana sebaik sahaja saya menyolder ke bahagian bersama, semua sambungan di sebelahnya mula mencair. Oleh itu, saya mencari alternatif lain, lebih banyak lagi pada nota "cepat" di bawah.

Langkah 2: Beberapa Nota Pantas

Sebagai alternatif untuk pematerian, saya mencuba epoksi cepat 5 minit, sebatian logam sintetik, dan gam CA (lem super). Epoksi tidak betul-betul terikat, logam sintetik tidak pernah sembuh dan gam super nampaknya berfungsi dengan baik, dan hanya menunjukkan kekurangannya setelah beberapa minggu, ketika tembaga mula berkarat dan lem hancur sampai kehancuran. Gam kering itu bertindak balas entah bagaimana, saya tidak pasti sama ada air, aluminium atau baking soda yang saya gunakan sebagai pengaktif yang menyebabkan ini, walaupun perkara yang sama berlaku di dekat tembaga. Hasilnya adalah bahawa setelah lem mulai runtuh, semua air bocor keluar. Sekiranya seseorang mengetahui jawapan yang menyebabkannya, saya ingin tahu. Akhirnya, saya terpaksa membongkar sistem, dan memasang semula semuanya dengan silikon. Saya harap ini akhirnya dapat berfungsi, kerana silikon lebih kurang reaktif (tetapi hanya masa yang akan diketahui).

Sebilangan besar rakaman tidak pernah dirakam semula, jadi untuk anda ketahui, dalam semua gambar yang anda lihat saya menggunakan gam super, anda harus menggunakan silikon.

Catatan lain adalah bahawa semasa saya menyatakan di atas bahawa saya menggunakan tembaga lembaran, saya menggunakan aluminium untuk blok radiator. Ia jauh lebih besar, dan semakin panas, jadi aluminium yang lebih murah akan berfungsi dengan baik.

Dari segi transformer, saya memang mencuba menggunakan Transformer Neon $ 15, tetapi sayangnya saya tidak berjaya. Apa yang berjaya ialah transformer step-up 3-buck-or-so cheapo yang paling murah. Sebilangan besarnya, seperti ini mempunyai voltan operasi 3.6 hingga 6 volt, yang sangat sesuai untuk aplikasi kita. Voltan keluaran sekitar 400 000 volt, jadi berhati-hatilah semasa mengendalikan, dan jangan terlalu dekat dengannya semasa beroperasi. Selanjutnya, semasa mengendalikan selepas operasi, lepaskan pengubah dengan memendekkan kabel output dengan pemutar skru atau semacamnya.

Langkah 3: Memotong & Membengkokkan Lembaran dan Menutup Blok

Saya mulakan dengan merancang blok yang lebih sejuk. Anda boleh menemui templat reka bentuk untuk semuanya, baik blok tetapi juga dimensi tiub, sebagai lampiran. Reka bentuk ini adalah untuk model B Raspberry Pi 3, namun saya rasa mereka juga harus serasi dengan B +, kerana kedua-duanya hanya berbeza dalam sarung CPU logam yang dibangkitkan dari segi faktor bentuk (sekurang-kurangnya untuk bahagian yang kami minati). Sekiranya anda ingin membuat ini untuk Raspberry Pi 4 baru, anda harus merancang sistem anda sendiri tetapi jangan risau, tidak sukar.

Bagaimanapun, saya mencetak templat dan melekatkannya pada tembaga dan aluminium dengan pita dua sisi. Saya memotong semua bahagian dengan gunting logam. Alat Dremel tentu saja dapat digunakan, tetapi saya dapati gunting adalah kaedah yang jauh lebih cepat (kurang bising juga!). Selepas itu, saya membongkok sisi. Saya menggunakan alat naib untuk ini, tetapi menghindari tang hidung jarum, dan sebaliknya menggunakan sepasang tang hidung rata (saya tidak tahu namanya) di mana maksiat itu tidak dapat dilaksanakan. Dengan cara ini, selekoh akan lebih lurus, dan lebih jelas. Setelah semua selekoh dibuat, saya membuang templatnya.

Di dalam blok yang lebih sejuk, saya menahan beberapa kepingan logam, bersudut ke atas (ketika dipasang di tempatnya). Sekarang, teori di sebalik ini adalah bahawa air sejuk akan masuk melalui sisi, dan "terperangkap" di rak logam, menyejukkan CPU dan kemudian bangkit dan keluar melalui paip atas, walaupun saya tidak tahu bagaimana untuk menganalisis apakah ini benar-benar berfungsi. Saya mungkin memerlukan kamera pengimejan termal untuk melihat apakah jalan berteori air suam sebenarnya sama dalam praktiknya.

Ketika sampai di kawasan pelupusan haba blok pendingin, saya ingin membengkokkannya dengan cara bergelombang, untuk memaksimumkan luas permukaannya. Saya cuba menjaringkan gol dan membongkok, tetapi ini menjadi bencana, kerana sekurang-kurangnya separuh dari selekoh itu tersentak. Saya cuba merekatkan semua kepingan itu bersama CA, tetapi seperti yang kita semua tahu, ini juga gagal. Ia berfungsi dengan baik dengan silikon, tetapi jika saya melakukan ini lagi, saya akan menggunakan sesuatu seperti kerajang yang lebih tebal, dan saya juga akan membuat selekoh ke arah lain, sehingga air suam dapat mengalir di saluran dengan lebih mudah.

Seterusnya, ketika semua selekoh dibuat, saya menutup semua celah dengan silikon, dari dalam.

Saya juga membuat grid daripada 8 keping aluminium. Saya menggunakan teknik saling untuk menghubungkannya antara satu sama lain, bersama dengan silikon. Saya tidak begitu pasti mengapa saya memutuskan untuk membuat ini, saya rasa pemikiran saya adalah bahawa dengan cara ini air suam yang datang ke tepi tidak akan tenggelam ke paip masuk, tetapi air sejuk yang tenggelam, dari atas akan. Jika dilihat kembali, idea itu agak tidak masuk akal untuk sedikit sebanyak.

Langkah 4: Mencetak Pendirian dan Beberapa Keputusan Buruk…

Saya 3D mencetak pendirian, baik untuk Pi dan blok radiator. Saya memasang semua bahagian, yang boleh anda temukan sebagai lampiran STL. Ini membantu saya memotong dan membengkokkan tiub, walaupun ini tidak diperlukan untuk anda, kerana saya juga telah menyediakan templat lenturan. Saya menyemburkannya dengan cat perak, tetapi ini adalah keputusan paling bodoh. Anda lihat, walaupun tampan, ia tidak begitu praktikal, kerana ia mengandungi serbuk logam. Ini menjadikan cat agak konduktif, yang buruk jika anda ingin menggunakannya sebagai pendirian untuk elektronik voltan tinggi (pendek cerita, ia mula menghidu plastik terbakar). Saya terpaksa mencetak pemegang lain untuk pin tembaga kipas ion, yang walaupun dicetak dalam perak, tidak menyalurkan elektrik. Sekarang, mari kita bergerak ke tiub.

Langkah 5: Memotong & Membengkokkan dan Menyambungkan Paip

Saya memotong bahagian paip sedikit lebih lama daripada yang diperlukan, hanya untuk berada di bahagian yang selamat. Semasa membengkokkan, tentu saja anda dapat menggunakan alat lentur paip, tetapi kerana saya tidak memilikinya, saya menggunakan kaedah percuma sebagai gantinya. Saya mengambil sekeping kadbod, dan menempelkannya ke satu hujung, dan mengisi tiub dengan pasir. Pasir akan menghilangkan tekanan dan mengurangkan lipatan pada logam. Untuk membongkok, paling mudah menggunakan sesuatu seperti rak pakaian atau batang tirai. Saya memastikan untuk sentiasa memeriksa untuk memastikan bahawa semuanya sesuai, dan juga mengumpulkan beberapa keping semasa saya pergi. Sebagai rujukan, anda boleh menggunakan templat yang dilampirkan.

Saya membuat beberapa potongan yang diperlukan dengan pelbagai alat. Di mana paip akan bersambung di kedua sisi ke blok yang lebih sejuk, separuh dari paip dikeluarkan. Saya menggunakan silikon untuk menyambungkan paip ini. Sekarang, pada awalnya saya akan mempunyai 3 blok yang lebih sejuk, tetapi saya memutuskan untuk tidak mengganggu dengan memori, kerana ia berada di bahagian belakang, dan mengeluarkan Raspberry Pi akan menjadi sukar kerana ia dijepit bersama dari kedua belah pihak. Selain itu, penjana utama haba adalah CPU (walaupun, saya tidak begitu tahu mengapa pemproses Ethernet memerlukan penyejukan, mungkin kerana ia kelihatan sangat keren?). Saya akhirnya hanya memasang pendingin di bahagian belakang, dan menutup lubang radiator dengan plat logam.

Saya juga membuat dua lubang 6mm di bahagian atas blok radiator, dan mengikat dua panjang paip 6mm. Ini akan berfungsi sebagai paip pengisian dan pengaliran, tetapi juga akan melepaskan sedikit tekanan ketika air memanas.

Terakhir, saya mengikat bahagian atas radiator dengan silikon.

Langkah 6: Sistem Dibentuk …

Saya memasang Raspberry Pi buat sementara waktu, untuk memastikan semuanya selaras. Saya menggunakan pematerian untuk menyambungkan beberapa paip, walaupun selebihnya dilakukan dengan silikon, dan memegang bahagian-bahagiannya di tempat dengan paku, sehingga lem kering. Semasa mengamankan semuanya, pastikan untuk tidak memasukkan silikon ke bahagian belakang blok penyejuk (yang akan menyambung ke IC) dan juga ke paip mana pun.

Setelah semuanya kering, saya ingin melihat sama ada sistem ini kalis air. Ini dapat dilakukan dengan merendam segala-galanya di bawah air, misalnya di dalam baldi (dengan Raspberry Pi dikeluarkan, jelas). Dengan bantuan jerami, saya meniup udara ke salah satu paip pembuangan, dan menyekat yang lain dengan ibu jari saya. Di mana gelembung muncul, ada lubang dan saya menggunakan lebih banyak silikon di sana. Ini diulang sehingga tidak ada lagi gelembung.

Untuk perlindungan tambahan, saya menggunakan cat kuku lutsinar pada Raspberry dan semua komponennya, untuk bertindak sebagai kalis air.

Langkah 7: Kisah Kipas Ion

Terdapat kaedah yang lebih baik dan lebih pantas untuk membuat kipas ion, yang paling mudah adalah dengan mengambil dua kepingan logam dan menghubungkan sumber voltan tinggi beberapa ribu volt ke kedua-duanya. Ion akan pergi dari jala yang terhubung ke wayar positif dan terbang ke arah grid bermuatan negatif, dan akhirnya mereka akan keluar melaluinya dan terus terbang, sehingga memberi kita sedikit angin (Hukum Ketiga Newton). Pendekatan ini akan menyelamatkan saya beberapa jam kemudian, tetapi tetap saja, saya menganggap pendekatan saya sendiri (gaya Makezine) waaaay lebih sejuk (Lihat apa yang saya buat di sana, dengan perkataan "keren"? Sudahlah).

Saya mulakan dengan memotong paip tembaga sepanjang 85x5mm sepanjang 6mm, untuk grid negatif. Saya mengumpulkan mereka, 7 hingga 7, dalam bentuk sarang lebah. Saya menggunakan pita aluminium untuk menyatukannya sementara saya meletakkannya di tempat. Di sini, saya tidak dapat melepaskan diri dari pematerian, kerana satu-satunya kaedah yang saya ada dapat menghubungkan kepingan dan juga menyalurkan elektrik. Oleh itu, setiap kali saya menyatukan potongan yang lebih besar (bukan yang ada di Minecraft), saya harus merekam semuanya supaya tidak ada yang hancur. Saya menggunakan obor buthane dan bukan besi untuk menghubungkan heksagon ini bersama-sama, dan juga menambahkan beberapa kepingan yang lebih kecil untuk mencapai bentuk yang betul. Saya menyambungkan wayar dan mencampakkan sisi menghadap kisi positif, kerana semua paip harus sama jauh dari grid positif.

Bercakap mengenai grid positif, itu juga sukar dibuat. Saya mencetak grid, yang boleh didapati sebagai lampiran. Saya memotong 85 keping dari dawai tembaga tidak bertebat 22 tolok yang sama panjang. Untuk mengelakkan cetakan meleleh, saya menyolder semua bersama-sama ketika plastik berada di bawah air. Masing-masing dari 85 pin (mari kita sebut "probe", terdengar lebih sejuk) didorong melalui lubang, dan probe disambungkan ke kepingan wayar yang lebih panjang dari atas. Ini pada gilirannya disolder ke wayar yang kemudiannya akan menyambung ke pengubah. Semasa menyolder, pastikan semua probe melekat sama rata, saya menggunakan sekeping plastik untuk memastikan ini. Semakin tepat, semakin baik! Saya menggunakan setetes gam pada setiap probe, untuk memastikannya dicetak.

Sebelum memasang dua grid dengan gam, saya menguji kipas dengan bekalan kuasa dan pengubah saya. Sistem tidak seharusnya melengkung, tetapi ia harus menghasilkan aliran udara yang masuk akal melalui grid negatif (jika anda merasakannya di sisi positif, anda mungkin telah menghubungkan wayar output transformer sebaliknya). Sangat sukar untuk mencari tempat manis ini, tetapi apabila anda mendapatkannya, pasangkan paip tembaga ke plastik dengan gam.

Langkah 8: Kerja Elektrik dan Menyiapkan Segalanya

Saya mengikat Kipas Ion ke bahagian atas dengan silikon memastikan bahagian logamnya jauh dari sistem yang lain. Saya juga memasang pengubah voltan tinggi ke bahagian belakang dengan silikon dan menghubungkan kabel output yang sesuai dengan wayar tembaga dari grid positif dan negatif, memastikan terdapat sedikit jarak antara kedua-duanya (perkara terakhir yang saya mahukan ialah arcing). Saya kemudian menggunakan bekalan kuasa saya dengan wayar kosong dan menyambungkan wayar dengan input transformer. Pastikan anda menambah penebat.

Seterusnya, saya menambahkan pasta termal ke bahagian belakang blok sejuk dan memasang Raspberry dengan 4 motherboard yang terhenti.

Saya menambahkan air ke dalam sistem dengan pipet, dan memastikan untuk menggoncangkan sistem (perkara terakhir yang kami mahukan adalah gelembung udara yang terperangkap di salah satu blok penyejuk). Ketika hampir terisi, saya sedikit memiringkan sistem untuk menghilangkan udara yang terperangkap di antara sirip radiator.

Ia akhirnya selesai!

Langkah 9: Akhir

Selepas semua ini, Ion Cooler akhirnya selesai! Saya memasang penyambung Ethernet, Power dan Fan dan menghidupkan segalanya. Kini jelas bahawa sistem ini tidak sempurna. Sirip radiator ditutup dengan silikon sama seperti tidak, jadi saya mempersoalkan keseronokannya. Walaupun begitu, banyak haba tersebar pula melalui tiub dan blok penyejuk. Saya akan mengatakan bahawa Kipas Ion lebih baik daripada tidak ada apa-apa, tetapi tidak sebaik yang mekanikal. Walaupun begitu, di sana anda mempunyai kekurangan kebisingan dan jangka hayat. Pengukuran penggunaan kuasanya mendapat nilai 0,52 A pada 5 Volt DC. Walaupun voltan keluaran jauh lebih tinggi, ia berpotensi merugikan anda, jadi berhati-hatilah!

Perkara yang sangat menyedihkan ialah, semasa saya membinanya untuk dinikmati oleh saya dan rakan-rakan, mereka kini sudah bosan bermain Minecraft….

Bagaimanapun, di atas anda boleh mencari video permainan, jika anda berminat.

Saya harap anda menyukai projek ini, jika anda suka, seperti Instructable dan mempertimbangkan untuk memilih saya dalam pertandingan:).

Saya akan berjumpa dengan anda di Instructable seterusnya!

Selamat membuat!