रास्पबेरी पाई पावर और कूलिंग मोड: 11 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह स्वीकार करना थोड़ा शर्मनाक है कि दस रास्पबेरी पाई घर के आसपास विभिन्न काम कर रही हैं, लेकिन उन्होंने कहा, मैंने अभी एक और खरीदा है, इसलिए मैंने सोचा कि मेरे मानक पीआई संशोधनों को एक निर्देश के रूप में दस्तावेज और साझा करना एक अच्छा विचार होगा।

मैं इन मॉड्स को अपने अधिकांश पीस में जोड़ता हूं - वे रास्पबेरी पाई के किसी भी मॉडल को एक अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति से संचालित करने की अनुमति देते हैं जो अन्यथा सिर्फ एक दराज में फंस जाएगा - एक अन्यथा अवांछित बिजली की आपूर्ति का उपयोग करने में सक्षम होने से आपको कुछ पैसे बचाने चाहिए और यह व्यवस्था रिले जैसे अन्य उपकरणों के लिए शक्ति का एक उपयोगी स्रोत भी प्रदान कर सकती है। कूलिंग मोड डिस्प्ले और कैमरा कनेक्टर के उपयोग को और अधिक कठिन बना देता है, लेकिन ओवरक्लॉकिंग या प्रोसेसर गहन कार्य करने पर पाई थ्रॉटलिंग को वापस रोक सकता है। GPIO कनेक्टर तक पहुंच सामान्य रूप से बाधित नहीं होती है, लेकिन आपको पंखे को ध्यान से रखना होगा…

मैंने पठनीयता को आसान बनाने के लिए इंस्ट्रक्शनल को दो भागों में विभाजित किया है - भाग 1 में बिजली आपूर्ति संशोधन, भाग 2 में कूलिंग फैन और हीटसिंक शामिल हैं। भाग 2 की संभावित नवीनता वोल्टेज नियामक के 5v dc आउटपुट से संचालित 12v dc पंखे का उपयोग है। इस तरह से एक 12v पंखे का उपयोग कम शोर के साथ एक मामूली शीतलन प्रदान करने के लिए है, एक ऐसी सुविधा जिसकी आवश्यकता तब होती है जब हमारे लिविंग रूम में RasPi (OSMC मीडिया सेंटर के रूप में) का उपयोग किया जाता है क्योंकि मेरा साथी कुएं से एक पिन ड्रॉप सुन सकता है।, वस्तुतः कोई भी दूरी जिसका आप उल्लेख करना चाहते हैं…।

कृपया ध्यान दें कि मैंने जितना हो सके पाठक वर्ग को व्यापक रूप से कवर करने के लिए विस्तार को पिच करने की कोशिश की है, लेकिन कुछ बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक्स कौशल आवश्यक हैं, जैसे सोल्डरिंग, मल्टीमीटर का उपयोग करना आदि। मैं क्षमा चाहता हूं इसलिए यदि निम्नलिखित बहुत सरलता से पढ़ता है या बहुत अधिक मानता है - किसी भी और सभी रचनात्मक टिप्पणियों का निश्चित रूप से बहुत स्वागत है!

चरण 1: भाग 1 बिजली आपूर्ति मोड: उपकरण और भाग

भाग:

• (एक रास्पबेरी पाई और केस) - एक पारदर्शी मामला इन मॉड्स को आसान बनाता है लेकिन एक अपारदर्शी मामला शो-स्टॉपर नहीं है।
• एक जंक दराज एसी से डीसी बिजली की आपूर्ति, न्यूनतम आउटपुट पावर 18W, 9v dc से 30v dc। *
• LM2596 DC-DC स्विचिंग एडजस्टेबल स्टेप डाउन वोल्टेज रेगुलेटर बक कन्वर्टर (कई अलग-अलग विक्रेताओं से eBay पर उपलब्ध)
• डीसी बिजली की आपूर्ति जैक सॉकेट महिला पैनल माउंट कनेक्टर 5.5 x 2.1 मिमी या जो भी आपको ऊपर बिजली की आपूर्ति में फिट करने की आवश्यकता है। हालांकि यह सबसे आम है। (ईबे, एकाधिक विक्रेता)
• एक बलि माइक्रो यूएसबी टाइप बी लीड (जंक बॉक्स) या
• 1-ऑफ माइक्रो यूएसबी टाइप बी 5-पिन मेल सोल्डरिंग जैक सॉकेट कनेक्टर (ईबे, एकाधिक विक्रेता)
• मल्टी-स्ट्रैंड इक्विपमेंट वायर (जैसे) कॉपर स्पीकर वायर की दो 150 मिमी लंबाई।
• दो इन्सुलेटेड स्टैंड-ऑफ (यदि आपके जंक बॉक्स में कोई नहीं है तो बायो केस की छोटी लंबाई उत्कृष्ट स्टैंड-ऑफ बनाती है)
• दो 2.8 मिमी व्यास वाले सेल्फ-टैपिंग स्क्रू (जंक बॉक्स) - ये केवल उतने ही लंबे होने चाहिए जितने धागे को केस से गुजरने के लिए आवश्यक हैं - मैंने 12 मिमी लंबे स्क्रू का उपयोग किया।
• 2.5 मिमी आईडी हीटश्रिंक और 1/4 "आईडी हीटश्रिंक सूट करने के लिए (चरण 5 देखें) (ईबे, एकाधिक विक्रेता)।

उपकरण:

• सोल्डरिंग आयरन और मल्टीकोर सोल्डर।
• प्रतिरोध और डीसी वोल्टेज को मापने में सक्षम मल्टीमीटर।
• हीट गन (हीट सिकोड़ने के लिए)
• हॉट ग्लू गन (बलि यूएसबी लीड का उपयोग करने पर आवश्यक नहीं)
• फाइन मार्कर पेन
• 1.5 मिमी और 2.5 मिमी एचएसएस ड्रिल बिट्स और ड्रिल।
• वायर कटर और स्ट्रिपर।

*बिजली आपूर्ति के चुनाव के संबंध में नोट्स:

महत्वपूर्ण पैरामीटर आउटपुट वोल्टेज और पावर हैं। आपको LM2596 रेगुलेटर को इसके इनपुट पर लगभग तीन वोल्ट अधिक प्रदान करने की आवश्यकता है, जो आपको आउटपुट की आवश्यकता है, इसलिए Pi द्वारा आवश्यक 5v आउटपुट के लिए, आपको इनपुट पर लगभग 8v की आवश्यकता होती है। मैं सुनिश्चित करने के लिए थोड़ा और अनुशंसा करता हूं, इसलिए न्यूनतम 9वी ऊपर। इस नियामक के कुछ मॉडलों के लिए आप अधिकतम वोल्टेज का उपयोग कर सकते हैं जो लगभग 35v है, दूसरों के लिए अधिक है। मैं अधिकतम 30v तक रहूंगा।

बिजली की आपूर्ति को भी पीआई को पर्याप्त वर्तमान प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए (पाई के विभिन्न मॉडलों के लिए वर्तमान आवश्यकताओं के लिए यहां देखें)। लिंक कहता है कि आपको एक पाई 3 के लिए न्यूनतम 2.5A देने में सक्षम बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता है। हालाँकि, LM2596 एक स्विचिंग रेगुलेटर है, इसलिए आपको इससे कम करंट की आवश्यकता होती है, जब तक कि आपके द्वारा प्रदान किया जाने वाला वोल्टेज आनुपातिक रूप से अधिक हो।

आपको जो चाहिए वह काम करने के लिए, पीआई द्वारा खींची गई शक्ति की गणना करें और नियामक में रूपांतरण हानियों को ध्यान में रखें (उदाहरण के लिए) एक पीआई 3 को 5v @ 2.5A की आवश्यकता है, इसलिए इसकी बिजली की आवश्यकता 5 x 2.5 = 12.5W है। नियामक में होने वाले नुकसान को ध्यान में रखने के लिए इसे 1.1 से गुणा करें और आपको 12.5 x 1.1 = 13.75W मिलता है। उस आंकड़े पर पहुंचने के बाद, बिजली की आपूर्ति को 100% क्षमता पर उपयोग करके तनाव देना कभी भी अच्छा विचार नहीं है, इसलिए मैं यह सुनिश्चित करने के लिए कम से कम 30% मार्जिन जोड़ूंगा कि यह बहुत गर्म न हो और समय से पहले समाप्त हो जाए।

सभी के लिए चीजों को आसान बनाने के लिए, ऊपर की गणना के आधार पर विभिन्न वोल्टेज के लिए न्यूनतम बिजली आपूर्ति वर्तमान आवश्यकताएं यहां दी गई हैं:

पीआई 3: 9वी / 2 ए; 12 वी / 1.5 ए; 15 वी / 1.2 ए; 19 वी / 0.9 ए; 26 वी / 0.7 ए; 30 वी / 0.6 ए

पाई बी+ और 2बी: 9वी / 1.5ए; 12 वी / 1.1 ए; 15 वी / 0.9 ए; 19 वी / 0.7 ए; 26 वी / 0.5 ए; 30 वी / 0.4 ए

पाई जीरो और जीरो डब्ल्यू: 9वी / 1.0ए; 12 वी / 0.7 ए; 15 वी / 0.6 ए; 19 वी / 0.5 ए; 26 वी / 0.3 ए; 30 वी / 0.3 ए

(उत्तरार्द्ध पूर्णता के लिए शामिल है)

चरण 2: मामले को चिह्नित करना

दिखाए गए अनुसार रेगुलेटर को रखें। इनपुट पैड केस की तरफ पाई के पावर कनेक्टर के समान होना चाहिए।

यदि आप भी पंखा लगा रहे हैं, तो उसे दिखाए अनुसार रखें। ध्यान दें कि आप पंखे के चार स्क्रू होल में से केवल तीन का उपयोग करने में सक्षम होंगे क्योंकि केस कट आउट अक्सर रास्ते में होते हैं। यह भी ध्यान दें कि यदि आपको कैमरा या डिस्प्ले कनेक्टर का उपयोग करने की आवश्यकता है (जब तक आप एक उपन्यास वायरिंग रूटिंग का उपयोग नहीं करते हैं) तो यह प्रशंसक मोड अनुपयुक्त है।

सुनिश्चित करें कि मामले के किनारे के नजदीक नियामक का बढ़ते छेद पीआई के दो यूएसबी सॉकेट स्टैक्स के बीच की खाई के ऊपर स्थित है (ताकि बढ़ते पेंच खराब न हों - घुड़सवार नियामक की एक तस्वीर के लिए चरण 4 देखें जहां आप देख सकते हैं कि पेंच कहां है स्थित है)।

केस पर दो रेगुलेटर माउंटिंग होल्स की स्थिति को चिह्नित करने के लिए एक ठीक स्थायी मार्कर का उपयोग करें और, यदि वांछित हो, तो पंखे के बढ़ते छेद और पंखे के वायु प्रवाह के लिए एक छेद।

चरण 3: केस को ड्रिल करें

मामले का शीर्ष लें और इसे समर्थन के लिए लकड़ी के टुकड़े पर उल्टा कर दें।

अंतिम चरण में चिह्नित एक पायलट छेद ड्रिल करने के लिए एक ठीक (1.5 मिमी) ड्रिल का उपयोग करें।

छेदों में से एक को चौड़ा करने के लिए 2.5 मिमी ड्रिल का उपयोग करें और जांचें कि चयनित स्व-टैपिंग स्क्रू को बहुत अधिक प्रयास के बिना खराब किया जा सकता है। यदि आवश्यक हो तो छेद का आकार चौड़ा करें।

एक बार जब आप छेद के आकार से खुश हो जाते हैं, तो दूसरे को फिट करने के लिए ड्रिल करें।

चरण 4: रेगुलेटर माउंट करें

तस्वीरों में दिखाए अनुसार स्टैंड-ऑफ और सेल्फ टैपिंग स्क्रू का उपयोग करके रेगुलेटर को माउंट करें। दो USB कनेक्टर स्टैक के बीच स्क्रू की स्थिति पर ध्यान दें।

चरण 5: वायरिंग

डीसी पावर सप्लाई सॉकेट में उपकरण के तार को मिलाएं और दिखाए गए अनुसार हीटश्रिंक स्लीव के साथ इंसुलेट करें। मान लें कि आपके पास एक मानक बिजली की आपूर्ति है जहां सकारात्मक वोल्टेज आंतरिक कनेक्टर पर है, लाल तार को छोटे टैग और काले तार को लंबे टैग में मिलाएं (यह मानता है कि लंबा टैग सॉकेट के बाहरी से जुड़ा हुआ है - हालांकि जांचने के लिए एक मल्टीमीटर का उपयोग करें)। यदि ध्रुवता उलट जाती है, तो लाल और काले तारों को विपरीत टैग में मिला दें।

दिखाए गए अनुसार रेगुलेटर बोर्ड और सोल्डर के नीचे तारों के दूसरे सिरे को रेगुलेटर के इनपुट पैड पर पुश करें (फिर से, लाल से + ve, काला से -ve)।

यदि आपके पास एक बलिदान माइक्रो यूएसबी लीड है, तो इसे काट लें ताकि आपके पास माइक्रो यूएसबी एंड से लगभग 180 मिमी केबल जुड़ा हो। तार के एक महीन टुकड़े और प्रतिरोध मोड में अपने मल्टीमीटर का उपयोग करके, पहचानें कि कौन सा तार माइक्रो यूएसबी कनेक्टर के सकारात्मक और नकारात्मक संपर्कों से जुड़ा है (एक आरेख के लिए ऊपर देखें)। लाल और काले सामान्य रंग हैं जिनका उपयोग USB लीड में +ve और -ve कनेक्शन के लिए किया जाता है (कभी-कभी क्रमशः 'Vcc' और 'Gnd' के रूप में चिह्नित)। अन्य तारों (आमतौर पर सफेद और हरे) को छोटा काटें। उनके और बाहरी म्यान के ऊपर हीटश्रिंक स्लीव का एक टुकड़ा खिसकाएं और जगह पर सिकोड़ें।

रेगुलेटर के नीचे कटे हुए सिरे को पुश करें, लाल और काले तारों को पट्टी और टिन करें और उन्हें क्रमशः रेगुलेटर के + ve और -ve आउटपुट पैड में मिला दें।

यदि आप बहादुर हो रहे हैं (जैसे wot I woz), तो एक नंगे कनेक्टर का उपयोग करके अपना स्वयं का USB लीड बनाएं। दिखाए गए अनुसार यूएसबी कनेक्टर पैड में तारों को मिलाएं, गर्म गोंद की एक पतली परत के साथ जोड़ों को कवर करें और सेट होने पर, 1/4 हीटश्रिंक आस्तीन को दिखाए अनुसार खिसकाएं।

आस्तीन को हीटगन से सिकोड़ें और गोंद तनाव से राहत के रूप में कार्य करेगा (उम्मीद है!)

ऊपर की तरह, तार के दूसरे सिरों को रेगुलेटर और सोल्डर के नीचे आउटपुट पैड पर खिसकाएँ।

अपने कनेक्शन की ध्रुवीयता को दोबारा जांचना हमेशा एक अच्छा विचार है - यह सत्यापित करने के लिए मल्टीमीटर और कुछ पतले तार का उपयोग करें कि यूएसबी पिन नियामक को सही तरीके से तारित हैं।

चरण 6: वोल्टेज सेट करना

नियामक के आउटपुट को पाई में प्लग करने से पहले, आउटपुट वोल्टेज को सेटिंग की आवश्यकता होती है।

बिजली की आपूर्ति को नियामक डीसी इनपुट सॉकेट से कनेक्ट करें और इसे चालू करें। रेगुलेटर पर एक नीली एलईडी है जो तुरंत जलनी चाहिए। यदि ऐसा नहीं होता है और/या धुएं का गुबार है, तो डिस्कनेक्ट करें और (यदि आप मैं हैं) अपना सिर शर्म से लटका दें। आप इससे दूर हो सकते हैं लेकिन अगर कुछ धुंआ है तो यह शुभ नहीं है। अपनी वायरिंग की सावधानीपूर्वक जांच करें, उसे ठीक करें और पुनः प्रयास करें। उम्मीद है कि एलईडी हालांकि आ गई है …

एक छोटे स्क्रूड्राइवर का उपयोग करते हुए, रेगुलेटर पर पोटेंशियोमीटर (शीर्ष पर पीतल के स्क्रू के साथ नीला बॉक्स) को तब तक समायोजित करें जब तक कि मल्टीमीटर 5.1v के नीचे एक टैड न पढ़ ले। एंटीक्लॉकवाइज वोल्टेज को कम करता है और वोल्टेज बदलने के लिए अक्सर आपकी अपेक्षा से अधिक मोड़ लेता है - यदि प्रभाव देखने के लिए कुछ मोड़ लगते हैं तो निराशा न करें।

बिजली की आपूर्ति बंद करें और नियामक के आउटपुट को पाई से कनेक्ट करें। आप कार्रवाई के लिए तैयार हैं!

चरण 7: भाग 2 - कूलिंग फैन और हीट सिंक जोड़ना - उपकरण और पुर्जे

भाग:

• 12 वी डीसी 0.12 ए 50 मिमी x 50 मिमी x 10 मिमी आस्तीन असर प्रशंसक (ईबे, एकाधिक विक्रेता)
• 3-ऑफ 15mm 2.8mm OD सेल्फ-टैपिंग स्क्रू (जंक बॉक्स)
• रास्पबेरी पाई (ईबे, कई विक्रेता) के लिए 2-ऑफ सॉलिड कॉपर सेल्फ-चिपकने वाला हीट सिंक

उपकरण:

• बर्र-टाइप कटर के साथ फ्रेट सॉ या इलेक्ट्रिक डरमेल-टाइप टूल
• 1.5 मिमी और 2.5 मिमी ड्रिल बिट और ड्रिल
• सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर
• तार कटर और खाल उधेड़नेवाला।
• गर्म गोंद बंदूक (गर्मी सिंक को जगह में रखने के लिए)

चरण 8: पंखे के लिए छेद काटना

चरण 2 में बने केस पर निशानों का उपयोग करते हुए, तीन बढ़ते छेदों को उसी तरह ड्रिल करें जैसे कि नियामक (यानी) 1.5 मिमी ड्रिल के साथ पायलट छेद ड्रिल करते हैं और 2.5 मिमी ड्रिल के साथ छेद में से एक को चौड़ा करते हैं। स्व-टैपिंग शिकंजा के फिट का परीक्षण करें और यदि सब ठीक है, तो अन्य दो छेदों को ड्रिल करें। अन्यथा, आवश्यकतानुसार छिद्रों को चौड़ा करें।

फ्रेट आरी या डरमेल विकल्प का उपयोग करते हुए, पंखे के वायु प्रवाह की अनुमति देने के लिए प्लास्टिक के छेद को काट दें। यदि आवश्यक हो तो एक फ़ाइल के साथ किनारों को साफ करें (यदि मेरा अनुभव कुछ भी हो, तो बिजली उपकरण का उपयोग अनिवार्य रूप से पिघला हुआ प्लास्टिक बनाता है जिसे साफ करने में दर्द होता है - इसलिए एक झल्लाहट के लिए मेरी प्राथमिकता)।

पंखे को बढ़ते हुए छेदों पर चढ़ाएं और सेल्फ-टैपर्स में सावधानी से पेंच करें। पंखे को नीचे की तरफ लेबल के साथ लगाया जाना चाहिए, ताकि हवा का प्रवाह पाई में निर्देशित हो। मैं इसे उन्मुख भी करूंगा ताकि वायरिंग तुरंत नियामक से सटे न हो, इसलिए आपके पास खेलने के लिए कुछ सुस्त तार हैं।

पंखे को मैन्युअल रूप से घुमाएं ताकि यह जांचा जा सके कि कहीं कुछ पकड़ा तो नहीं गया है।

चरण 9: पंखे को तार देना

मेरा अनुभव यह है कि 5v dc से संचालित होने पर पुर्जों की सूची में प्रकार के एक प्रशंसक को छोड़कर सभी अपने आप शुरू हो गए। उस स्थिति में मैंने पाया कि 12v dc से लगभग पाँच मिनट तक पंखे को चलाने से वह ढीला हो गया और उसके बाद यह 5v पर ठीक हो गया। हालांकि, अलग-अलग निर्माता के प्रशंसक अलग-अलग व्यवहार कर सकते हैं, इसलिए आपको पंखे को मैन्युअल रूप से चालू करना पड़ सकता है - यह तब ठीक होना चाहिए और चलते रहना चाहिए। यदि ऐसा नहीं है, तब भी आपके पास रेगुलेटर के इनपुट पर पंखे को वायर करने का विकल्प है, जब तक कि यह वोल्टेज 9v से 12v तक है और आप शोर में वृद्धि को स्वीकार कर सकते हैं।

रेगुलेटर तक पहुंचने के लिए पर्याप्त वायरिंग छोड़कर पंखे के कनेक्टर को काट दें। आप पीले तार को और पीछे काट सकते हैं क्योंकि इस प्रकार के अनुप्रयोग में इसका उपयोग नहीं किया जाता है। आस्तीन के एक छोटे टुकड़े का उपयोग करें जैसा कि इसे इन्सुलेट करने और इसे रास्ते से बाहर रखने के लिए दिखाया गया है। रेगुलेटर और सोल्डर के नीचे पंखे की वायरिंग को उसके आउटपुट पैड्स (रेड से पॉजिटिव, ब्लैक से नेगेटिव) तक रूट करें।

चरण 10: हीट सिंक जोड़ना

रास्पबेरी पेस्ट में हीटसिंक कहां (और कब) जोड़ना है, इसके बारे में इंटरनेट पर काफी जानकारी है। नीचे दिए गए कदम मेरे निजी कदम हैं।

जहां तक मैं इकट्ठा कर सकता हूं, रास्पबेरी पाई फाउंडेशन के माध्यम से सलाह है कि आपको वास्तव में पाई के किसी भी मॉडल में हीटसिंक जोड़ने की आवश्यकता नहीं है जब तक कि आप उन्हें ओवरक्लॉक नहीं कर रहे हैं। हालाँकि, मैंने पाया है कि H265 वीडियो चलाने का प्रयास करते समय Pi 3 बल्कि गर्म हो जाता है और यदि ठंडा नहीं किया जाता है तो आत्म-संरक्षण के कार्य में वापस थ्रॉटल हो सकता है।

इन परिस्थितियों में, ब्रॉडकॉम एसओसी (पाई की ऊपरी सतह पर बड़ी चिप) सबसे गर्म हो जाती है, इसलिए यह हीटसिंकिंग के लायक है। कुछ सलाह के बाद, जिसका मुझे फिलहाल स्रोत नहीं मिल रहा है, मैं रैम चिप को नीचे की तरफ भी गर्म करता हूं। मैं छोटी लैन चिप से परेशान नहीं हूं क्योंकि ऐसा लगता है कि यह गर्म नहीं है।

तो, व्यापार के लिए - हीटसिंक से कवर स्ट्रिप को छीलें और ध्यान से इसे SoC चिप के ऊपर रखें। हॉट ग्लू गन का उपयोग करते हुए, दिखाए गए अनुसार हीटसिंक के दोनों ओर ग्लू के कुछ बूँदें सावधानी से जोड़ें। मैं अपने बहुत सारे पेशाब का उपयोग उनके किनारों पर करता हूं, इसलिए कुछ समय बाद हीट सिंक बंद हो जाता है - गोंद इसे रोकने में मदद करता है। तिथि करने के लिए गोंद अखंडता खोने के लिए उपयोग में पर्याप्त रूप से नरम नहीं हुआ है (यह लगभग 120 डिग्री सेल्सियस पर पिघला देता है, इसलिए इसे नहीं करना चाहिए!)

रैम चिप पर हीटसिंक माउंट करने की प्रक्रिया समान है, सिवाय इसके कि आपको पर्याप्त जगह की अनुमति देने के लिए मामले के नीचे की कुछ ग्रिल को काटना होगा। ध्यान दें कि यह मामले की सीमा से बाहर नहीं निकलेगा।

चरण 11: कोई चरण 11 नहीं है।

…और वही जो है।

मुझे आशा है कि यह निर्देश उपयोगी और / या सूचनात्मक साबित होगा।

यदि आपको कोई त्रुटि आदि दिखाई देती है, तो कृपया मुझे बताएं और मैं खुशी से तदनुसार संपादित करूंगा।