Cómo crear una carcasa Raspberry Pi 4 con ventilador

La nueva Raspberry Pi 4 es significativamente más potente a pesar de compartir el mismo factor de forma diminuto que sus predecesoras. Sin embargo, con un gran rendimiento, se obtiene un mayor consumo de energía. La Raspberry Pi 4, por lo tanto, genera mucho más calor que los modelos Pi más antiguos. Sin refrigeración activa, la Raspberry Pi 4 se acelerará térmicamente incluso durante cargas moderadas. Afortunadamente, esto se puede solucionar haciendo o agregando un ventilador a la carcasa oficial de Raspberry Pi 4.

Nota : hay muchas carcasas Raspberry Pi 4 de terceros con ventilador en el mercado. Este tutorial es para aquellos entusiastas del bricolaje que ya poseen la carcasa oficial de Raspberry Pi 4.

Herramientas necesarias

Este es un mod bastante simple que no requiere herramientas costosas que no encontraría en un hogar promedio. Algunos extras opcionales se han enumerado y marcado en consecuencia. Estos no son absolutamente esenciales, pero es bueno tenerlos. Los extras pueden costar un poco más, pero facilitarán su trabajo al tiempo que mejoran la estética y el rendimiento de su Raspberry Pi 4.

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  1. Raspberry Pi 4 Modelo B
  2. Estuche oficial Raspberry Pi 4
  3. Taladro eléctrico
  4. Kit de sierra de corona o brocas de punta de clavo
  5. Herramienta rotativa
  6. Ventilador de caja de 30 mm o 40 mm (versiones de 5 voltios y 2 pines)
  7. Filtro de polvo de PVC para ventiladores de caja (opcional)
  8. Cinta de doble cara (fina) (opcional)
  9. Juego de perforadoras (opcional)
  10. Kit de disipador de calor de cobre Raspberry Pi 4 (opcional)
  11. Papel de lija (opcional)
  12. Regla y marcadores
  13. Lentes de seguridad
  14. Alcohol isopropílico

Refrigeración activa del estuche oficial Pi 4

Nuestra primera orden del día es perforar un orificio para el ventilador justo encima del procesador.

1. Familiarícese con la carcasa colocando el Pi 4 dentro de la carcasa. Determine el área general donde se puede perforar la abertura para el enfriamiento en la mitad superior (blanca) de la caja. Tenga especial cuidado de mantenerse alejado de los pines GPIO, o la carcasa no se cerrará con el ventilador instalado. La siguiente ilustración se puede utilizar como una guía general, pero es mejor que se sirva midiendo dos veces y cortando una vez.

2. Aquí es donde debes decidir las dimensiones del ventilador. Puede elegir entre un ventilador de 30 mm o 40 mm. Un ventilador más grande de 40 mm empuja más aire a una velocidad más baja, lo que lo hace más silencioso y eficiente. La alternativa más pequeña de 30 mm gira más rápido y es más ruidosa, pero es más compatible con otras carcasas Raspberry Pi de aluminio premium. Es algo que vale la pena considerar para futuras actualizaciones.

La profundidad del ventilador puede variar entre 6 mm y 20 mm para el alcance de este mod. Las aspas de un ventilador más delgado tienen una superficie relativamente más pequeña en comparación con la alternativa más gruesa, lo que reduce el rendimiento de enfriamiento. Un ventilador más grueso también puede albergar un motor más potente. Solo asegúrese de evitar usar un disipador de calor (no recomendado) o de instalar uno con un perfil lo suficientemente bajo para acomodar el ventilador más grueso.

Ventilador de 30 mm con una profundidad de 7 mm que no tendrá problemas de espacio libre.

3. Un juego de sierra de corona es la forma más limpia de hacer el orificio del ventilador. Necesitará el accesorio de taladro de 1-1 / 4 pulgadas para hacer una abertura para el ventilador de 30 mm o la de 1-1 / 2 pulgadas para el ventilador de 40 mm. Si no tiene acceso al accesorio de sierra de corona del tamaño adecuado, puede perforar varios orificios con una broca de punta grande para lograr un efecto similar. Sin embargo, eso no permitirá casi la misma tasa de flujo de aire que un agujero del tamaño de un ventilador adecuado cortado con la sierra de corona.

4. Corte un trozo de cartón o espuma para que quepa en el interior de la caja como se muestra a continuación. Esto evitará que inadvertidamente haga un agujero en la mitad inferior del chasis (rojo) después de perforar la mitad superior. No es factible perforar la abertura del ventilador sin la mitad inferior de la caja, ya que eso dificulta asegurar la caja durante la perforación.

5. Puede asegurar el estuche con cualquier cosa, desde cinta adhesiva hasta un tornillo de banco. Es absolutamente esencial que no use las manos para sujetar el estuche con firmeza o dejarlo sin sujetar. El torque generado puede hacer que el taladro o la caja se resbalen y causar lesiones graves. En las imágenes a continuación, puede ver mi método improvisado para asegurar la caja firmemente con un poco de madera y abrazaderas.

6. La mayoría de los taladros modernos tienen ajuste de velocidad variable y un disparador analógico. Úselos para evitar que el taladro gire a altas velocidades. Encienda la sierra de corona lentamente y apriete el gatillo suavemente hasta que la broca muerda la carcasa. Una vez que haya pasado la broca, asegúrese de que la sierra de perforación anterior muerda suavemente la caja y lo haga completamente recta. No taladre demasiado rápido o el exceso de calor generado deformará la carcasa. Utilice el ventilador como plantilla para marcar y luego taladre cuatro agujeros. Estos orificios de montaje se utilizarán para sujetar el ventilador a la carcasa.

7. Tenemos que crear una abertura más en el lado largo de la carcasa, justo enfrente de los puertos de audio / video y de alimentación. Esta apertura aumentará la eficiencia de enfriamiento al garantizar un flujo de aire adecuado en la caja que de otro modo sería hermética. Asegúrese de mantener la longitud de la abertura menor que la distancia entre el par de puntos de montaje adyacentes en el interior.

Puede hacer esto con una herramienta rotativa como una Dremel o perforando una serie de agujeros con una broca de punta grande. Utilice papel de lija de grano 320 para limpiar las aberturas. Puede omitir este paso si no está interesado en hacer el esfuerzo de suavizar los bordes. Limpia ambas mitades de la caja.

8. (Opcional) Se recomienda proteger la Raspberry Pi 4 de la entrada de polvo. Corta una hoja del tamaño de un abanico de la malla del filtro de polvo de PVC. Utilice una perforadora de tamaño adecuado para hacer los orificios de montaje del ventilador. Utilice los accesorios de montaje suministrados (tuercas y pernos) para sujetar el ventilador a la mitad superior de la carcasa, con el filtro de polvo intercalado entre los dos.

9. Repita el procedimiento para la otra abertura a lo largo del lado del chasis adyacente a los pines GPIO. Es mejor usar una cinta fina de doble cara para pegar la malla del filtro de polvo a la carcasa.

10. Ahora tenemos claro instalar la Raspberry Pi 4 en la mitad inferior de la carcasa. Luego viene la instalación del disipador de calor opcional. La instalación de disipadores de calor de cobre en componentes críticos no solo mejora el rendimiento de refrigeración, sino que la masa térmica adicional también hace posible overclocks sostenidos más altos . ¿Cuál es el punto de tener tantos problemas si no vas a overclockearlo?

La mayoría de los disipadores de calor vienen preinstalados con cinta adhesiva de tejido 3M para su montaje. Puede identificarlo por su acabado negro azabache cuando quita la etiqueta protectora (imagen a continuación). No instale los disipadores de calor que tengan esta cinta de tejido negra. Irónicamente, la cinta adhesiva negra es un aislante que afectará negativamente el rendimiento de enfriamiento. Limpie la cinta de papel a fondo con alcohol isopropílico y use almohadillas adhesivas térmicas Arctic o 3M 8810 en su lugar. El kit de disipador de calor de cobre Raspberry Pi 4 incluido en la lista de verificación del artículo anterior viene preinstalado con almohadillas adhesivas térmicas 3M 8810.

11. Instale los disipadores de calor en las matrices para el procesador, la RAM y la red, así como los controladores USB. Aplique una presión moderada en los disipadores de calor durante 15 a 20 segundos para lograr la humectación y adhesión adecuadas de las almohadillas térmicas. Conecte el cable del ventilador de dos clavijas a las clavijas GPIO (rojo: 5v y negro: tierra) como se muestra en el diagrama de clavijas de arriba, prestando atención a la polaridad. (El rojo es positivo y el negro es negativo).

Relajarse con un SBC enfriado activamente

Encienda su Raspberry Pi 4 Modelo B y notará que la reproducción de video es más fluida. El procesador no se sobrecalentará ni se ralentizará durante aplicaciones exigentes, lo que mejorará el rendimiento en el mundo real. En la configuración de stock, mi Raspberry Pi 4 se mantuvo estable por debajo de 50 ° C incluso bajo cargas moderadas. Con la configuración de enfriamiento activo en su lugar, incluso logré overclockear mi Pi 4 a un impresionante 2GHz.

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