Jonu dzesēšanas sistēma jūsu Raspberry Pi spēļu serverim!: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Sveiki, veidotāji!

Kādu laiku atpakaļ es dabūju Raspberry Pi, bet es īsti nezināju, ko ar to iesākt. Nesen Minecraft atkal ir kļuvis populārs, tāpēc es nolēmu izveidot Minecraft serveri, lai to varētu izbaudīt es un mani draugi.

Nu izrādījās, ka esmu tikai es: /. Jebkurā gadījumā tagad man ir vajadzīgs diezgan nopietns dzesētājs, kas var atdzesēt serveri …

Tāpēc šajā pamācībā es jums parādīšu, kā izveidot diezgan sliktu. Tajā būs ūdens dzesēšanas cilpa bez kustīgām daļām, jo radiatoru dzesēs ar papildu jonu ventilatoru. Tagad es atzīstu, ka es vienlīdz koncentrējos gan uz dizainu, gan uz funkcionalitāti. Lai instalētu pašu serveri, tiešsaistē ir daudz pamācību. Es sekoju šim video. Ja vēlaties ļaut citiem spēlēt, jums arī būs jāpārsūta maršrutētājs, tiešsaistē ir daudz informācijas par to. Jebkurā gadījumā sāksim gatavot ar dzesētāja sistēmu!

Piegādes

0,7 mm vara vai alumīnija loksne

4 mm un

6 mm vara, misiņa vai alumīnija caurules¨

3D drukas kvēldiegs (un printeris!)

Apmēram 22 stieples vara stieple

Augstsprieguma maiņstrāvas transformators (var atrast dažādās interneta vietnēs, lūdzu, rīkojieties uzmanīgi!)

2x 5 voltu sienas adapteri (viens ar mikro USB savienotāju, otrs tikai ar tukšiem vadiem)

4x mātesplates šasijas adapteri.

Līme (vēlams silikons)

Termiskā pasta

Lodāmurs ar lodmetālu

Veidnes

Un pagaidi! Es aizmirsu Raspberry Pi !!

1. solis: Materiālu izvēle

Pirms mēs steidzamies tās izgatavošanā, man vajadzēja atrast celtniecības materiālu ar pareizajām īpašībām, kas izrādījās varš. Tam ir līdzīgas siltuma īpašības kā sudrabam, kas ir vislabāk siltumvadošais metāls. Tas ir svarīgi, jo mēs vēlamies siltumu no CPU un citiem IC pārnest uz šķidrumu un pēc tam efektīvi izlaist gaisā. Varš ir diezgan dārgs, tomēr šim projektam tas bija izšķirošs. Ja vēlaties atrast alternatīvu, alumīnijs būtu viens, jo tas arī labi vada siltumu. Šī 0,7 mm vara loksne man izmaksāja aptuveni 30 USD, bet alumīnijs būtu daudz lētāks. Es izgatavošu dzesētāja bloka moduļus no loksnes, un es savienošu dažādus moduļus ar 4 mm misiņa un vara caurulēm, bet, protams, jūs varētu tikpat viegli izmantot alumīnija vai plastmasas caurules šim nolūkam.

Lai savienotu visas detaļas, jums būs nepieciešama arī kāda veida līme. Mana tūlītējā izvēle bija tikai visu salodēt kopā. Tomēr šajā gadījumā vara termiskās īpašības faktiski darbojas pret mani, jo, tiklīdz es gribēju pielodēt detaļas kopā, visi blakus esošie savienojumi sāka kust. Tāpēc es meklēju citas alternatīvas, vairāk par to zemāk esošajās “ātrajās” piezīmēs.

2. darbība. Dažas ātras piezīmes

Kā alternatīvu lodēšanai es izmēģināju 5 minūšu ātru epoksīdu, sintētisku metāla savienojumu un CA līmi (superlīmi). Epoksīds patiešām nesaistījās, sintētiskais metāls nekad nav sacietējis, un šķiet, ka superlīme darbojas labi, un parādīja savu trūkumu tikai pēc dažām nedēļām, kad varš sāka korozēt un līme sabruka līdz sabrukumam. Žāvētā līme kaut kā reaģēja, es neesmu pārliecināts, vai tas ir ūdens, alumīnijs vai cepamā soda, ko es izmantoju kā aktivizētāju, lai gan tas pats notika vara tuvumā. Rezultāts bija tāds, ka pēc tam, kad līme sāka drupināt, viss ūdens iztecēja. Ja kāds zina atbildi uz to, kas to izraisīja, es labprāt uzzinātu. Visbeidzot, man bija jāizjauc sistēma un viss jāsamontē ar silikonu. Es ceru, ka tas beidzot izdosies, jo silikons ir daudz mazāk reaģējošs (bet tikai laiks rādīs).

Liela daļa kadru nekad netika atkārtoti ierakstīti, tāpēc, lai jūs zinātu, visās bildēs, kurās redzat mani uzklājot superlīmi, tā vietā izmantojiet silikonu.

Vēl viena piezīme ir tā, ka, iepriekš norādot, ka izmantoju vara lokšņu, radiatoru blokam izmantoju alumīniju. Tas ir daudz lielāks un kļūst mazāk silts, tāpēc lētāks alumīnijs darbosies lieliski.

Runājot par transformatoriem, es mēģināju izmantot 15 USD vērtu neona transformatoru, bet diemžēl nesanāca. Tas, kas strādāja, bija lēti 3 dolārus vai tik lēti pastiprinoši transformatori. Lielākajai daļai no tām, piemēram, šai, ir darba spriegums no 3,6 līdz 6 voltiem, kas ir ideāli piemērots mūsu lietojumam. Izejas spriegums ir aptuveni 400 000 voltu, tāpēc, rīkojoties, esiet piesardzīgs un darba laikā nepieejiet tam pārāk tuvu. Turklāt, apstrādājot pēc ekspluatācijas, lūdzu, izlādējiet transformatoru, saīsinot izejas vadus ar skrūvgriezi vai tamlīdzīgu.

3. solis: loksņu griešana un saliekšana un bloku blīvēšana

Es sāku, izstrādājot dzesētāja blokus. Jūs varat atrast dizaina veidnes visam, gan blokiem, gan arī caurules izmēriem kā pielikumus. Šie dizainparaugi ir paredzēti Raspberry Pi 3 modelim B, tomēr, manuprāt, tiem vajadzētu būt saderīgiem arī ar B+, jo tie abi atšķiras tikai ar pacelto metāla CPU korpusu tikai pēc formas faktora (vismaz tām detaļām, kas mums rūp). Ja vēlaties to izgatavot jaunajai Raspberry Pi 4, sistēma būs jāprojektē patstāvīgi, taču neuztraucieties, tas nav tik grūti.

Jebkurā gadījumā es izdrukāju veidnes un ar abpusēju līmlenti piestiprināju tās pie vara un alumīnija. Visas detaļas izgriezu ar metāla šķērēm. Protams, var izmantot arī Dremel rīku, taču es uzskatu, ka šķēres ir daudz ātrāka metode (arī mazāk trokšņaina!). Pēc tam es saliku sānus. Šim nolūkam es izmantoju netikumu, bet izvairījos no knaiblēm ar adatas degunu un tā vietā izmantoju plakano knaibles (es īsti nezinu tā nosaukumu), kur netikums bija dzīvotspējīgs. Tādā veidā līkumi būs taisnāki un precīzāki. Pēc visu līkumu veikšanas es noņēmu veidni.

Dzesētāja bloku iekšpusē es nostiprināju dažus metāla gabalus, kas ir leņķiski uz augšu (kad tie ir uzstādīti vietā). Tagad teorija ir tāda, ka aukstais ūdens ienāks caur sāniem un "ieķersies" metāla plauktos, atdzesēs CPU un pēc tam pacelsies un izies caur augšējo cauruli, lai gan es īsti nezinu, kā lai analizētu, vai tas tiešām darbojas. Man, iespējams, būtu nepieciešama termiskās attēlveidošanas kamera, lai redzētu, vai teorētiskais siltā ūdens ceļš praksē ir tāds pats.

Runājot par radiatora bloka siltuma izvadīšanas zonu, es gribēju to saliekt viļņotā veidā, lai maksimāli palielinātu tā virsmas laukumu. Es mēģināju gūt vārtus un saliekties, taču tas izrādījās katastrofa, jo vismaz puse no līkumiem saplīsa. Es centos visus gabalus salīmēt kopā ar CA, bet, kā mēs visi zinām, arī tas neizdevās. Tas labi darbojās ar silikonu, bet, ja es to darītu vēlreiz, es izmantotu kaut ko līdzīgu biezākai folijai, un es arī veicu līkumus otrā virzienā, lai siltais ūdens varētu vieglāk plūst kanālos.

Tālāk, kad tika veikti visi līkumi, es visas spraugas aiztaisīju ar silikonu, no iekšpuses.

Es arī izveidoju režģi no 8 alumīnija gabaliem. Es izmantoju bloķēšanas paņēmienu, lai savienotu tos kopā ar silikonu. Es neesmu tik pārliecināts, kāpēc es nolēmu to izdarīt, es domāju, ka mana doma bija tāda, ka šādā veidā siltais ūdens, kas nāk uz sāniem, nenonāks līdz ieplūdes caurulēm, bet grimstošais aukstais ūdens - no augšas. Retrospektīvi šī ideja, lai neteiktu vairāk, šķiet diezgan tālredzīga.

4. solis: statīva drukāšana un daži slikti lēmumi…

Es 3D izdrukāju statīvu gan Pi, gan radiatora blokam. Es saliku visas detaļas, kuras varat atrast kā STL pielikumus. Tas man palīdzēja ar cauruļu griešanu un saliekšanu, lai gan tas jums nebūs vajadzīgs, jo esmu arī sniedzis liekšanas veidni. Es smidzināju to sudraba krāsā, bet tas bija stulbākais lēmums. Redzi, neskatoties uz labo izskatu, tas nav īsti praktiski, jo satur metāla pulveri. Tas padara krāsu nedaudz vadošu, kas ir slikti, ja vēlaties to izmantot kā augstsprieguma elektronikas statīvu (īsi sakot, tā sāka smaržot sadedzinātai plastmasai). Man bija jāizdrukā vēl viens turētājs jonu ventilatora vara tapām, kas, lai gan ir uzdrukāts sudraba krāsā, nevada elektrību. Tagad pāriesim pie caurulēm.

5. solis: cauruļu griešana un liekšana un pievienošana

Es nogriezu cauruļu daļas nedaudz ilgāk, nekā nepieciešams, lai būtu drošībā. Runājot par liekšanu, jūs, protams, varat izmantot cauruļu liekšanas rīku, taču, tā kā man tāda nav, es izmantoju bezmaksas metodi. Es paņēmu kartona gabalu un pielīmēju to vienā galā un piepildīju cauruli ar smiltīm. Smiltis izlīdzinās spriedzi un samazinās metāla krokas. Liekšanai visvieglāk ir izmantot kaut ko līdzīgu drēbju pakaramam vai aizkaru stienim. Es nepārtraukti pārbaudīju, lai pārliecinātos, ka viss derēs, un arī ejot samontēju dažus gabalus. Kā atsauci varat izmantot pievienoto veidni.

Es veicu dažus nepieciešamos griezumus ar daudzfunkciju instrumentu. Vietās, kur caurules abās pusēs savienojas ar dzesētāja blokiem, puse caurules tika noņemta. Šo cauruļu savienošanai es izmantoju silikonu. Tagad sākotnēji man vajadzēja 3 vēsākus blokus, bet es nolēmu neuztraukties ar atmiņai paredzēto, jo tas bija aizmugurē, un Raspberry Pi noņemšana būtu sarežģīta, jo tā būtu saspiesta kopā no abām pusēm. Turklāt galvenais siltuma ģenerators ir centrālais procesors (lai gan es īsti nezinu, kāpēc Ethernet procesors būtu jāatdzesē, varbūt tāpēc, ka tas izskatās tik forši?). Es galu galā vienkārši pielīmēju siltuma izlietni aizmugurē un pārklāju radiatora caurumus ar metāla plāksnēm.

Radiatoru bloka augšpusē es izveidoju arī divus 6 mm caurumus un nostiprināju divus 6 mm caurules garumus. Tie darbosies kā uzpildes un iztukšošanas caurules, bet arī atbrīvos daļu spiediena, kad ūdens uzsilst.

Visbeidzot, es nostiprināju radiatora augšdaļu ar silikonu.

6. darbība: sistēma veido formu …

Es uz laiku uzstādīju Raspberry Pi, lai pārliecinātos, ka viss ir saskaņots. Es izmantoju lodēšanu, lai savienotu dažas caurules, lai gan pārējais tika veikts ar silikonu, un turēju detaļas vietā ar līmi, līdz līme bija izžuvusi. Nostiprinot visu, noteikti nenokļūstiet silikonā uz dzesētāju bloku (kas pieslēgsies IC) aizmugurē, kā arī caurulēs.

Pēc tam, kad viss bija izžuvis, es gribēju redzēt, vai sistēma ir ūdensizturīga. To var izdarīt, visu iegremdējot zem ūdens, piemēram, spainī (protams, noņemot Raspberry Pi). Ar salmu palīdzību es iepūtu gaisu vienā no kanalizācijas caurulēm, bet otru aizsprostoju ar īkšķi. Tur, kur parādās burbuļi, ir caurums, un es tur uzliku vairāk silikona. Tas tika atkārtots, līdz vairs nebija burbuļu.

Papildu aizsardzībai es uzklāju caurspīdīgu nagu laku avenēm un visām tās sastāvdaļām, lai tās darbotos kā hidroizolācija.

7. solis: stāsts par jonu ventilatoru

Noteikti pastāv labākas un ātrākas jonu ventilatora izgatavošanas metodes, vienkāršākais ir vienkārši paņemt divus metāla sieta gabalus un savienot dažus tūkstošus voltu augstsprieguma avotu. Joni aizies no tīkla, kas savienots ar pozitīvo vadu, un lidos pret negatīvi lādētu režģi, un beidzot izies caur to un turpinās lidot, tādējādi dodot mums nelielu vēju (Ņūtona trešais likums). Šī pieeja mani būtu izglābusi daudzas stundas vēlāk, bet tomēr es uzskatu, ka mana pieeja (Makezine stilā) ir foršāka (skatiet, ko es tur darīju, ar vārdu “forši”? Nekad).

Es sāku, sagriežot 85x 5 mm garumā 6 mm misiņa cauruli negatīvajam režģim. Es tos sagrupēju, 7 līdz 7, šūnveida formā. Es izmantoju alumīnija lenti, lai tos turētu kopā, kamēr es tos nofiksēju. Šeit es nevarēju izvairīties no lodēšanas, jo tā ir vienīgā metode, kas man bija, lai varētu savienot gabalus un arī vadīt elektrību. Tāpēc katru reizi, kad es lodēju kopā lielākus gabalus (ne tos, kas bija Minecraft), man vajadzēja visu lentēt, lai nekas nesadalītos. Lai savienotu šos sešstūrus, dzelzs vietā es izmantoju butāna degli, kā arī pievienoju dažus mazākus gabalus, lai iegūtu pareizo formu. Es pievienoju vadu un noslīpēju to pusi, kas vērsta uz pozitīvo režģi, līdzenu, jo visām caurulēm jābūt vienādi tālu no pozitīvā režģa.

Runājot par pozitīvo režģi, to bija tikpat grūti izveidot. Es izdrukāju režģi, kuru var atrast kā pielikumu. Es nogriezu 85 gabalus no 22 gabarīta neizolētas vara stieples ar vienādu garumu. Lai nepieļautu izdrukas kušanu, es visu lodēju kopā, kamēr plastmasa atradās zem ūdens. Katrs no 85 tapām (sauksim tās par "zondēm", izklausās daudz vēsāk) tika iespiests caur caurumiem, un zondes no augšas tika savienotas ar garākiem stieples gabaliem. Tie savukārt tika pielodēti pie stieples, kas vēlāk pievienosies transformatoram. Lodēšanas laikā pārliecinieties, ka visas zondes pielīp vienādi, es to izmantoju, lai pārliecinātos par plastmasas gabalu. Jo precīzāk, jo labāk! Katrai zondei es uzliku pilienu līmes, lai tās piestiprinātu drukāšanai.

Pirms divu režģu nostiprināšanas ar līmi es pārbaudīju ventilatoru ar savu barošanas avotu un transformatoru. Sistēmai nevajadzētu loka, bet tai vajadzētu radīt jutīgu gaisa plūsmu caur negatīvo režģi (ja jūtat to pozitīvajā pusē, iespējams, esat pievienojis transformatora izejas vadus otrādi). Var būt grūti atrast šo saldo vietu, bet, kad esat to ieguvis, nostipriniet misiņa caurules ar plastmasu ar līmi.

8. solis: Elektriskie darbi un visu iestatīšana

Es piestiprināju jonu ventilatoru uz augšu ar silikonu, pārliecinoties, ka tā metāla daļas atrodas tālu no pārējās sistēmas. Es arī nostiprināju augstsprieguma transformatoru ar silikonu aizmugurē un savienoju atbilstošos izejas vadus ar vara vadiem no pozitīvā un negatīvā tīkla, pārliecinoties, ka starp tiem ir diezgan liels attālums (pēdējā lieta, ko es vēlos, ir loka). Tad es paņēmu barošanas avotu ar tukšiem vadiem un savienoju vadus ar transformatora ieejas vadiem. Noteikti pievienojiet izolāciju.

Pēc tam es pievienoju termopasta dzesētāju bloku aizmugurē un uzstādīju aveņu ar 4 mātesplates atvienojumiem.

Es pievienoju ūdeni sistēmā ar pipeti un noteikti sakrata sistēmu (pēdējā lieta, ko mēs vēlamies, ir gaisa burbulis, kas iesprostots vienā no dzesēšanas blokiem). Kad tas bija gandrīz piepildīts, es nedaudz noliecu sistēmu, lai atbrīvotos no gaisa, kas iesprūst starp radiatora spurām.

Tas beidzot ir pabeigts!

9. solis: beigas

Pēc visa tā jonu dzesētājs beidzot ir pabeigts! Es pievienoju Ethernet, barošanas un ventilatora savienotāju un ieslēdzu visu. Tagad ir skaidrs, ka sistēma nav perfekta. Radiatora spuras ir pārklātas ar silikonu tikpat daudz, cik ne, tāpēc es apšaubu tā funkcionalitāti. Lai gan liela daļa siltuma tomēr izkliedējas caur caurulēm un dzesēšanas blokiem. Es teiktu, ka jonu ventilators ir labāks par neko, bet ne tik labs kā mehānisks. Tomēr jums ir trokšņa un mūža trūkums. Mans enerģijas patēriņa mērījums ieguva vērtību 0,52 A pie 5 voltu līdzstrāvas. Lai gan izejas spriegums ir daudz lielāks, tas potenciāli var jums kaitēt, tāpēc esiet piesardzīgs!

Patiešām skumji ir tas, ka, kamēr es to uzbūvēju, lai es un mani draugi varētu izbaudīt, viņiem tagad ir apnicis spēlēt Minecraft….

Jebkurā gadījumā, ja jūs interesē, iepriekš varat atrast spēles video.

Es ceru, ka jums patika šis projekts, ja jums patika, patīk Instructable un apsveriet iespēju balsot par mani konkursā:).

Tiekamies nākamajā Instructable!

Laimīgu veidošanu!