سیستم خنک کننده یونی برای سرور بازی Raspberry Pi شما !: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

سلام سازندگان!

مدتی پیش رزبری پای را دریافت کردم ، اما واقعاً نمی دانستم با آن چه کنم. اخیراً ، Minecraft دوباره محبوبیت پیدا کرده است ، بنابراین تصمیم گرفتم یک سرور Minecraft برای من و دوستانم راه اندازی کنم تا از آن لذت ببرم.

خوب ، معلوم شد که فقط من هستم: /. به هر حال ، من به یک کولر کاملاً جدی نیاز دارم که بتواند سرور را خنک کند…

بنابراین ، در این دستورالعمل ، به شما نشان خواهم داد که چگونه می توانید یک مدل بسیار بد را بسازید. این شامل یک حلقه آب خنک ، بدون قطعات متحرک است ، زیرا رادیاتور توسط یک فن یون اختیاری خنک می شود. در حال حاضر ، من اعتراف می کنم که من به همان اندازه بر روی طراحی تمرکز کرده ام و بر عملکرد آن. برای نصب خود سرور ، آموزش های متعددی به صورت آنلاین وجود دارد. من این ویدیو را دنبال کردم. اگر می خواهید بازی دیگران را فعال کنید ، باید روتر خود را نیز به جلو انتقال دهید ، اطلاعات زیادی در این زمینه به صورت آنلاین وجود دارد. به هر حال ، بیایید با سیستم خنک کننده کار کنیم!

تدارکات

ورق مس یا آلومینیوم 0.7 میلی متر

4 میلی متر و

لوله های مسی ، برنجی یا آلومینیومی 6 میلی متری¨

رشته چاپ سه بعدی (و یک چاپگر!)

سیم مسی 22 سنج

ترانسفورماتور AC با ولتاژ بالا (در سایتهای مختلف آنلاین یافت می شود ، لطفاً با احتیاط رسیدگی کنید!)

2 برابر آداپتور دیواری 5 ولت (یکی با اتصال میکرو USB ، دیگری فقط با سیمهای برهنه)

4 برابر آداپتورهای شاسی مادربرد.

چسب (ترجیحا سیلیکون)

خمیر حرارتی

آهن لحیم کاری با لحیم کاری

قالب ها

و صبر کن! رزبری پای را فراموش کردم !!

مرحله 1: انتخاب مواد

قبل از اینکه در ساخت آن عجله کنیم ، من باید یک مصالح ساختمانی با خواص مناسب پیدا کنم ، که معلوم شد مس است. این فلز دارای خواص حرارتی مشابه نقره است که بهترین فلز رسانای گرما است. این مهم است ، زیرا ما می خواهیم گرما را از CPU و سایر IC ها به مایع منتقل کنیم و سپس به طور موثر به هوا منتقل کنیم. مس بسیار گران است ، با این حال ، برای این پروژه بسیار مهم بود. اگر می خواهید جایگزین دیگری پیدا کنید ، آلومینیوم یکی است ، زیرا گرما را نیز به خوبی هدایت می کند. این ورق مس 0.7 میلی متری حدود 30 دلار برای من هزینه داشت اما آلومینیوم بسیار ارزان تر از آن است. ماژول های بلوک کولر را از ورق می سازم و ماژول های مختلف را با لوله های برنجی و مسی 4 میلی متری متصل می کنم ، اما البته شما به همین راحتی می توانید از لوله های آلومینیومی یا پلاستیکی برای این منظور استفاده کنید.

همچنین برای اتصال همه قطعات خود به نوعی چسب نیاز خواهید داشت. انتخاب فوری من این بود که همه چیز را با هم لحیم کنم. با این حال ، در این مثال ، خواص حرارتی مس در واقع بر خلاف من عمل می کند ، زیرا به محض اینکه می خواستم قطعات را با هم لحیم کنم ، تمام اتصالات کنار آن شروع به ذوب شدن کردند. بنابراین من به دنبال جایگزین های دیگر بودم ، بیشتر در مورد یادداشت های "سریع" زیر.

مرحله 2: چند نکته سریع

به عنوان جایگزینی برای لحیم کاری ، من یک اپوکسی سریع 5 دقیقه ای ، یک ترکیب فلزی مصنوعی و چسب CA (چسب فوق العاده) را امتحان کردم. اپوکسی واقعاً نمی چسبد ، فلز مصنوعی هرگز سفت نمی شود و فوق چسب به نظر می رسد خوب کار می کند و فقط بعد از چند هفته ، زمانی که مس شروع به خوردگی کرد و چسب در حال از بین رفتن بود ، نقص خود را نشان داد. چسب خشک شده به نوعی واکنش نشان می دهد ، من مطمئن نیستم که آب ، آلومینیوم یا جوش شیرین است که من به عنوان فعال کننده استفاده می کنم که باعث این امر می شود ، اگرچه همین امر در نزدیکی مس اتفاق افتاده است. نتیجه این شد که پس از شروع به خرد شدن چسب ، تمام آب به بیرون نشت کرد. اگر کسی جواب علت این امر را می داند ، خوشحال می شوم بدانم. سرانجام ، من مجبور شدم سیستم را جدا کنم و همه چیز را با سیلیکون دوباره مونتاژ کنم. امیدوارم این امر بالاخره جواب دهد ، زیرا سیلیکون بسیار کمتر واکنش پذیر است (اما فقط زمان نشان می دهد).

بسیاری از فیلم ها هرگز دوباره ضبط نشدند ، بنابراین فقط برای اینکه بدانید ، در تمام تصاویری که می بینید من از چسب فوق العاده استفاده می کنم ، باید از سیلیکون استفاده کنید.

نکته دیگر این است که در حالی که در بالا می گویم از ورق مس استفاده کردم ، از آلومینیوم برای بلوک رادیاتور استفاده کردم. بسیار بزرگتر است و کمتر گرم می شود ، بنابراین آلومینیوم ارزان تر به خوبی کار می کند.

از نظر ترانسفورماتور ، من سعی کردم از یک نئون ترانسفورماتور 15 دلار استفاده کنم ، اما متأسفانه آن را عملی نکردم. کارکرد ترانسفورماتورهای ارزان قیمت 3 درجه ای یا بسیار ارزان تر بود. اکثر اینها ، مانند این یکی دارای ولتاژ کاری 3.6 تا 6 ولت هستند که برای برنامه ما مناسب است. ولتاژ خروجی حدود 400000 ولت است ، بنابراین لطفاً هنگام کار مراقب باشید و هنگام کار زیاد به آن نزدیک نشوید. علاوه بر این ، هنگام کار پس از کار ، لطفاً ترانس را با کوتاه کردن سیمهای خروجی با پیچ گوشتی یا موارد دیگر تخلیه کنید.

مرحله 3: برش و خم شدن ورق ها و آب بندی بلوک ها

من با طراحی بلوک های خنک کننده شروع کردم. شما می توانید الگوهای طراحی برای همه چیز ، هر دو بلوک و همچنین ابعاد لوله ، را به عنوان پیوست پیدا کنید. این طرح ها برای Raspberry Pi 3 مدل B هستند ، با این حال من فکر می کنم آنها باید با B+هم سازگار باشند ، زیرا این دو فقط از نظر فاکتور فرم (حداقل برای قطعاتی که به آنها اهمیت می دهیم) در پوشش CPU فلزی برجسته تفاوت دارند. اگر می خواهید این را برای رزبری پای 4 جدید بسازید ، باید سیستم را به تنهایی طراحی کنید ، اما نگران نباشید ، کار چندان دشواری نیست.

به هر حال ، قالب ها را چاپ کردم و با نوار دو طرفه به مس و آلومینیوم وصل کردم. من تمام قطعات را با قیچی فلزی برش دادم. البته می توان از ابزار Dremel نیز استفاده کرد ، اما من می دانم که قیچی یک روش بسیار سریعتر است (سر و صدای کمتری نیز وجود دارد!). بعد از آن ، پهلوها را خم کردم. من برای این کار از یک نایب استفاده کردم ، اما از انبردست بینی سوزنی اجتناب کردم و در عوض از یک انبردست بینی تخت (واقعاً نام آن را نمی دانم) استفاده کردم که در آن قسمت قابل اجرا نبود. به این ترتیب ، خم ها صاف تر و مشخص تر می شوند. بعد از اینکه همه پیچ ها انجام شد ، قالب را حذف کردم.

در داخل بلوک های خنک کننده ، چند تکه فلز را با زاویه رو به بالا (هنگامی که آنها در جای خود نصب شده اند) محکم کردم. در حال حاضر ، نظریه پشت این است که آب سرد از طرفین وارد شده و در قفسه های فلزی "گرفتار" می شود ، CPU را خنک می کند و سپس از لوله بالا بالا و پایین می رود ، اگرچه من واقعاً نمی دانم چگونه برای تجزیه و تحلیل اگر این واقعاً کار می کند من احتمالاً به یک دوربین تصویربرداری حرارتی نیاز دارم تا ببینم آیا مسیر تئوریزه شده آب گرم در عمل یکسان است یا خیر.

وقتی صحبت از منطقه دفع حرارت بلوک سینک حرارتی شد ، من می خواستم آن را به شکل موج دار خم کنم تا سطح آن بیشتر شود. سعی کردم گل بزنم و خم شوم ، اما این یک فاجعه بود ، زیرا حداقل نیمی از خم ها به هم خورد. من سعی کردم همه قطعات را با CA چسباندم ، اما همانطور که همه می دانیم ، این نیز به طرز بدی شکست خورد. با سیلیکون خوب کار می کرد ، اما اگر بخواهم دوباره این کار را انجام دهم ، از چیزی مانند یک فویل ضخیم تر استفاده می کنم و همچنین خم ها را در جهت دیگر انجام می دهم ، بنابراین آب گرم می تواند با سهولت بیشتری در کانال ها جریان یابد.

بعد ، وقتی همه خم ها انجام شد ، من تمام شکاف ها را با سیلیکون ، از داخل مهر و موم کردم.

من همچنین از 8 قطعه آلومینیوم یک شبکه درست کردم. من از یک تکنیک قفل شدن برای اتصال آنها به یکدیگر ، به همراه سیلیکون استفاده کردم. من چندان مطمئن نیستم که چرا تصمیم گرفتم این کار را انجام دهم ، فکر می کنم فکر می کردم به این ترتیب آب گرم که به طرف دیگر می آید در لوله های ورودی فرو نمی رود ، اما آب سردی که از بالا فرو می رود ، از بالا می رود. با نگاهی به گذشته ، این ایده تا حد زیادی دور از ذهن به نظر می رسد.

مرحله 4: چاپ پایه و برخی تصمیمات اشتباه…

من یک پایه سه بعدی برای Pi و بلوک رادیاتور چاپ کردم. من تمام قطعات را مونتاژ کردم ، که می توانید آنها را به عنوان پیوست STL پیدا کنید. این به من در برش و خم شدن لوله ها کمک کرد ، اگرچه این برای شما ضروری نخواهد بود ، زیرا من الگویی برای خمش نیز ارائه کرده ام. من آن را با رنگ نقره ای اسپری کردم ، اما این احمقانه ترین تصمیم بود. می بینید ، علیرغم ظاهر خوب ، واقعاً عملی نیست ، زیرا حاوی پودر فلز است. این باعث می شود رنگ تا حدودی رسانا باشد ، که اگر بخواهید از آن به عنوان پایه لوازم الکترونیکی با ولتاژ بالا استفاده کنید ، بد است (به طور خلاصه ، بوی پلاستیک سوخته به مشام می رسد). مجبور شدم یک نگهدارنده دیگر برای پین های مسی فن یون چاپ کنم ، که اگرچه به رنگ نقره ای چاپ شده است ، اما الکتریسیته را هدایت نمی کند. حالا ، بیایید به لوله ها برویم.

مرحله 5: برش و خم شدن و اتصال لوله ها

من قسمتهای لوله را کمی بیشتر از زمان مورد نیاز برش دادم ، فقط برای اینکه در قسمت امن قرار بگیرم. در مورد خم شدن ، مطمئناً می توانید از یک ابزار خم لوله استفاده کنید ، اما چون من آن را ندارم ، به جای آن از یک روش رایگان استفاده کردم. یک تکه مقوا برداشتم و به یک سر آن چسباندم و لوله را با ماسه پر کردم. ماسه تنش را از بین می برد و چین های فلز را به حداقل می رساند. برای خم شدن ، استفاده از چیزی مانند قفسه لباس یا میله پرده راحت ترین است. من مطمئن شدم که مرتباً بررسی می کنم تا مطمئن شوم که همه چیز مناسب است ، و همچنین برخی قطعات را همانطور که رفتم مونتاژ کردم. به عنوان مرجع ، می توانید از الگوی پیوست استفاده کنید.

برخی از برش های لازم را با چند ابزار انجام دادم. جایی که لوله ها از دو طرف به بلوک های خنک کننده متصل می شوند ، نیمی از لوله برداشته شد. برای اتصال این لوله ها از سیلیکون استفاده کردم. در ابتدا ، من 3 بلوک خنک تر داشتم ، اما تصمیم گرفتم با یکی از آنها برای حافظه کار نکنم ، زیرا در قسمت پشتی بود ، و حذف Raspberry Pi با بستن آن از هر دو طرف دشوار خواهد بود. علاوه بر این ، تولید کننده اصلی گرما CPU است (هرچند ، من واقعاً نمی دانم چرا پردازنده اترنت به خنک کننده احتیاج دارد ، شاید به این دلیل که بسیار خنک به نظر می رسد؟). در نهایت فقط یک سینک گرم کن در پشت چسباندم و سوراخ های رادیاتور را با صفحات فلزی پوشاندم.

من همچنین دو سوراخ 6 میلی متری در بالای بلوک رادیاتور ایجاد کردم و دو طول لوله 6 میلی متری را محکم کردم. این لوله ها به عنوان لوله های پر کننده و تخلیه عمل می کنند ، اما با گرم شدن آب مقداری از فشار را نیز تخلیه می کنند.

در نهایت ، بالای رادیاتور را با سیلیکون محکم کردم.

مرحله ششم: سیستم شکل می گیرد…

من رزبری پای را به طور موقت نصب کردم ، تا مطمئن شوم همه چیز تراز شده است. من برای اتصال برخی از لوله ها از لحیم کاری استفاده کردم ، اگرچه بقیه کارها با سیلیکون انجام شد و قطعات را با چسب محکم نگه داشتم تا زمانی که چسب خشک شد. هنگام ایمن سازی همه چیز ، مطمئن شوید که سیلیکون را در قسمت پشتی بلوک های کولر (که به IC ها متصل می شود) و همچنین در لوله ها وارد نکنید.

بعد از خشک شدن همه چیز ، می خواستم ببینم آیا سیستم ضد آب است یا خیر. این را می توان با فرو بردن همه چیز زیر آب ، به عنوان مثال در یک سطل (به وضوح با برداشتن رزبری پای) انجام داد. با کمک نی ، هوا را در یکی از لوله های تخلیه دمیدم ، و لوله دیگر را با انگشت شست مسدود کردم. در جایی که حباب ظاهر می شود ، یک سوراخ وجود دارد و من سیلیکون بیشتری را در آنجا قرار دادم. این کار تا جایی ادامه پیدا کرد که دیگر حبابی وجود نداشت.

برای محافظت بیشتر ، من لاک ناخن شفاف را روی تمشک و همه اجزای آن استفاده کردم تا بعنوان ضد آب عمل کند.

مرحله 7: داستان طرفدار یون

مطمئناً روشهای بهتر و سریعتری برای ساختن فن یون وجود دارد ، ساده ترین کار این است که دو قطعه مش فلزی تهیه کرده و چند هزار ولت منبع ولتاژ بالا را به هر دو وصل کنید. یونها از مش متصل به سیم مثبت می روند و به سمت شبکه با بار منفی پرواز می کنند و در نهایت از آن خارج شده و به پرواز خود ادامه می دهند و بدین ترتیب باد خفیفی به ما می دهد (قانون سوم نیوتن). این رویکرد می تواند ساعت ها بعد من را نجات دهد ، اما با این وجود ، من رویکرد خودم (سبک Makezine) را بسیار سردتر می دانم (ببینید در آنجا با کلمه "سرد" چه کار کردم؟ مهم نیست).

من با برش 85x 5 میلی متر لوله برنجی 6 میلی متری ، برای شبکه منفی شروع کردم. من آنها را 7 به 7 به شکل لانه زنبوری گروه بندی کردم. من از نوار آلومینیومی برای محکم نگه داشتن آنها در محل ثابت استفاده کردم. در اینجا ، من نمی توانم از لحیم کاری دور شوم ، زیرا این تنها روشی است که می توانم قطعات را به هم متصل کرده و همچنین برق را هدایت کنم. بنابراین هر بار که قطعات بزرگتری را با هم لحیم می کردم (نه قطعات موجود در Minecraft) ، مجبور بودم همه چیز را چسب بزنم تا هیچ چیز خراب نشود. من از یک مشعل بوتان به جای آهن برای اتصال این شش ضلعی ها به یکدیگر استفاده کردم و همچنین چند قطعه کوچکتر اضافه کردم تا به شکل مناسب برسم. من یک سیم را وصل کردم و طرف رو به شبکه مثبت را سنباده زدم ، زیرا همه لوله ها باید به همان اندازه از شبکه مثبت فاصله داشته باشند.

صحبت از شبکه مثبت ، ساختن آن به همان اندازه سخت بود. من شبکه را چاپ کردم ، که می توانید آن را به عنوان پیوست پیدا کنید. من 85 قطعه سیم مسی بدون عایق 22 سنج با طول مساوی را قطع کردم. برای جلوگیری از ذوب شدن چاپ ، همه چیز را در حالی که پلاستیک زیر آب بود با هم لحیم کردم. هریک از 85 پین (بیایید آنها را "کاوشگر" بنامیم ، بسیار سردتر است) از سوراخ ها عبور کرده و پروبها از بالا به قطعات سیم بلندتری متصل شدند. آنها به نوبه خود به سیمی لحیم می شوند که بعداً به ترانسفورماتور متصل می شود. هنگام لحیم کاری ، مطمئن شوید که همه پروب ها به طور مساوی به هم چسبیده اند ، من برای اطمینان از این امر از یک تکه پلاستیک استفاده کردم. هرچه دقیق تر ، بهتر! من یک قطره چسب به هر یک از پروب ها زدم تا آنها را روی چاپ محکم کنم.

قبل از محکم کردن دو شبکه با چسب ، من فن را با منبع تغذیه و ترانسفورماتورم آزمایش کردم. سیستم نباید قوس بدهد ، بلکه باید جریان معقولی از هوا را از طریق شبکه منفی ایجاد کند (اگر آن را از جنبه مثبت احساس می کنید ، ممکن است سیم های خروجی ترانس را برعکس متصل کرده باشید). پیدا کردن این نقطه شیرین دشوار است ، اما وقتی به آن رسیدید ، لوله های برنجی را با چسب روی پلاستیک محکم کنید.

مرحله 8: کار برقی و تنظیم همه چیز

من پنکه یونی را با سیلیکون به بالا محکم کردم تا مطمئن شوم قطعات فلزی آن با بقیه سیستم فاصله دارد. همچنین ترانسفورماتور ولتاژ بالا را با سیلیکون به قسمت پشتی ثابت کردم و سیمهای خروجی مربوطه را از شبکه مثبت و منفی به سیمهای مسی وصل کردم و مطمئن شدم که فاصله کمی بین آنها وجود دارد (آخرین چیزی که می خواهم قوس است) سپس منبع تغذیه خود را با سیمهای برهنه برداشتم و سیمها را با سیمهای ورودی ترانسفورماتور وصل کردم. حتما عایق را اضافه کنید.

در مرحله بعد ، خمیر حرارتی را به قسمت پشتی بلوک های کولر اضافه کردم و رزبری را با 4 استندبرد مادربرد نصب کردم.

من با پیپت آب را به سیستم اضافه کردم و مطمئن شدم که سیستم را تکان می دهم (آخرین چیزی که ما می خواهیم یک حباب هوا است که در یکی از بلوک های خنک کننده به دام افتاده است). وقتی تقریباً پر شد ، سیستم را کمی کج کردم تا از هوای محبوس شده بین پره های رادیاتور خلاص شوم.

بالاخره تموم شد!

مرحله 9: پایان

بعد از همه اینها ، بالاخره یون کولر به پایان رسید! کانکتور Ethernet ، Power و Fan را وصل کردم و همه چیز را روشن کردم. اکنون آشکار است که سیستم کامل نیست. باله های رادیاتور به همان اندازه از سیلیکون پوشیده شده اند ، بنابراین من عملکرد آن را زیر سوال می برم. اگرچه ، گرمای زیادی به هر حال از طریق لوله ها و بلوک های خنک کننده پراکنده می شود. من می خواهم بگویم که Ion Fan از هیچ چیز بهتر است ، اما به خوبی یک مکانیکی نیست. اگرچه ، در آنجا شما دارای اشکال سر و صدا و طول عمر هستید. اندازه گیری مصرف برق آن 0.52 A در 5 ولت DC بود. اگرچه ولتاژ خروجی بسیار بیشتر است ، اما می تواند به شما آسیب برساند ، بنابراین مراقب باشید!

واقعاً غم انگیز این است که ، در حالی که من آن را برای لذت بردن از خودم و دوستانم ساخته ام ، آنها دیگر از بازی در Minecraft خسته شده اند….

به هر حال ، در صورت تمایل ، می توانید یک فیلم گیم پلی پیدا کنید.

امیدوارم از این پروژه خوشتان آمده باشد ، اگر دوست داشتید ، مانند Instructable و در نظر گرفتن رای دادن به من در مسابقه:).

شما را در دستورالعمل بعدی می بینم!

ساخت خوشحالم!