새로운 Raspberry Pi 4는 이전 제품과 동일한 소형 폼 팩터를 공유함에도 불구하고 훨씬 더 강력합니다. 그러나 뛰어난 성능에는 더 높은 전력 소비가 따릅니다. 따라서 Raspberry Pi 4는 이전 Pi 모델보다 훨씬 더 많은 열을 생성합니다. 활성 냉각이 없으면 Raspberry Pi 4는 적당한 부하에서도 열 조절을 합니다. 다행히 공식 Raspberry Pi 4 케이스에 팬을 만들거나 추가하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.
참고 :팬이 있는 타사 Raspberry Pi 4 케이스는 시중에 많이 있습니다. 이 튜토리얼은 이미 공식 Raspberry Pi 4 케이스를 소유하고 있는 DIY 애호가를 위한 것입니다.
필요한 도구
이것은 일반 가정에서 이미 찾을 수 없는 값비싼 도구가 필요하지 않은 상당히 간단한 모드입니다. 일부 선택적 추가 항목이 나열되고 그에 따라 표시되었습니다. 이것들은 절대적으로 필수적인 것은 아니지만 있으면 좋습니다. 추가 비용은 조금 더 들 수 있지만 Raspberry Pi 4의 미학과 성능을 향상시키면서 작업을 더 쉽게 수행할 수 있습니다.
각 항목을 클릭하면 아마존 스토어에서 추천 제품으로 연결되는 링크를 찾을 수 있습니다. 이러한 도구 및 소모품 각각의 다양한 변형과 미묘한 뉘앙스가 이 가이드 과정에서 자세히 설명됩니다.
- 라즈베리 파이 4 모델 B
- 공식 Raspberry Pi 4 케이스
- 전기 드릴
- 구멍 톱 키트 또는 브래드 포인트 드릴 비트
- 로터리 도구
- 30mm 또는 40mm 케이스 팬(5볼트, 2핀 버전)
- 케이스 팬용 PVC 먼지 필터(옵션)
- 양면 테이프(얇음)(선택 사항)
- 홀 펀치 세트(선택 사항)
- Raspberry Pi 4 구리 방열판 키트(옵션)
- 사포(선택 사항)
- 자 및 마커
- 보안경
- 이소프로필 알코올
액티브 쿨링 공식 Pi 4 케이스
우리의 첫 번째 업무는 프로세서 바로 위에 팬 구멍을 뚫는 것입니다.
1. Pi 4를 케이스 내부에 장착하여 케이스에 익숙해집니다. 케이스의 위쪽 절반(흰색)에 냉각용 구멍을 뚫을 수 있는 일반적인 영역을 결정합니다. GPIO 핀이 없도록 특히 주의하십시오. 그렇지 않으면 팬이 설치된 상태에서 케이스가 닫히지 않습니다. 아래 그림은 일반적인 지침으로 사용할 수 있지만 두 번 측정하고 한 번 자르는 것이 더 좋습니다.
2. 여기서 팬의 치수를 결정해야 합니다. 30mm 또는 40mm 팬 중에서 선택할 수 있습니다. 더 큰 40mm 팬은 저속에서 더 많은 공기를 밀어내므로 더 조용하고 효율적입니다. 더 작은 30mm 대안은 더 빠르게 회전하고 더 시끄럽지만 다른 프리미엄 알루미늄 Raspberry Pi 케이스와 더 호환됩니다. 향후 업그레이드를 위해 고려할 가치가 있습니다.
팬의 깊이는 이 모드의 범위에 따라 6mm에서 20mm까지 다양합니다. 더 얇은 팬의 블레이드는 더 두꺼운 대안에 비해 상대적으로 작은 표면적을 가지므로 냉각 성능이 저하됩니다. 더 두꺼운 팬은 더 강력한 모터를 수용할 수도 있습니다. 방열판을 사용하지 않거나(권장하지 않음) 더 두꺼운 팬을 수용할 수 있을 만큼 충분히 낮은 프로파일로 방열판을 설치하지 마십시오.
3. 구멍 톱 세트는 팬 구멍을 만드는 가장 깨끗한 방법입니다. 30mm 팬용 또는 1-1/2인치 팬용 구멍을 만들려면 1-1/4인치 드릴 부착물이 필요합니다. 올바른 크기의 구멍 톱 부착 장치에 접근할 수 없는 경우 큰 브래드 포인트 드릴 비트를 사용하여 여러 구멍을 뚫어 비슷한 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 구멍 톱을 사용하여 잘라낸 적절한 팬 크기의 구멍과 거의 동일한 공기 흐름 속도를 허용하지 않습니다.
4. 아래 그림과 같이 케이스 내부에 맞게 판지나 폼을 잘라냅니다. 이렇게 하면 위쪽 절반을 펀칭한 후 섀시 아래쪽 절반(빨간색)에 실수로 구멍을 뚫는 것을 방지할 수 있습니다. 케이스 하단을 제거한 상태로 팬 구멍을 뚫는 것은 드릴 작업 시 케이스를 고정하기 어렵기 때문에 불가능합니다.
5. 덕트 테이프에서 벤치 바이스에 이르기까지 모든 것을 사용하여 케이스를 고정할 수 있습니다. 손을 사용하여 케이스를 고정하거나 고정되지 않은 상태로 두지 않는 것이 절대적으로 중요합니다. 발생하는 토크로 인해 드릴이나 케이스가 미끄러져 심각한 부상을 입을 수 있습니다. 아래 이미지에서 목재와 클램프로 케이스를 단단히 고정하는 즉흥적인 방법을 볼 수 있습니다.
6. 대부분의 최신 드릴에는 가변 속도 조정 및 아날로그 트리거가 있습니다. 드릴이 고속으로 회전하는 것을 방지하려면 이것을 사용하십시오. 구멍 톱을 천천히 시작하고 드릴 비트가 케이스에 물릴 때까지 방아쇠를 부드럽게 조입니다. 드릴 비트가 통과되면 앞의 구멍 톱이 케이스에 부드럽게 들어가 완전히 똑바로 들어가도록 합니다. 너무 빨리 뚫지 마십시오. 과도한 열로 인해 케이스가 뒤틀릴 수 있습니다. 팬을 템플릿으로 사용하여 표시한 다음 4개의 구멍을 뚫습니다. 이 장착 구멍은 팬을 케이스에 부착하는 데 사용됩니다.
7. 오디오/비디오 및 전원 포트 바로 맞은편에 있는 케이스의 긴 쪽에 구멍을 하나 더 만들어야 합니다. 이 구멍은 밀폐된 케이스에 적절한 공기 흐름을 보장하여 냉각 효율을 높입니다. 개구부의 길이는 내부에 인접한 한 쌍의 장착 지점 사이의 거리보다 작게 유지해야 합니다.
Dremel과 같은 회전 도구를 사용하거나 대형 브래드 포인트 드릴 비트를 사용하여 일련의 구멍을 드릴하여 이 작업을 수행할 수 있습니다. 320방 사포를 사용하여 구멍을 청소합니다. 가장자리를 매끄럽게 만드는 노력을 기울이고 싶지 않다면 이 단계를 건너뛸 수 있습니다. 케이스의 양쪽을 모두 정리합니다.
8. (선택사항) 먼지 유입으로부터 라즈베리파이 4를 보호하는 것이 좋습니다. PVC 먼지 필터 메쉬에서 팬 크기의 시트를 자릅니다. 적절한 크기의 구멍 펀치를 사용하여 팬 장착 구멍을 만드십시오. 제공된 장착 하드웨어(너트 및 볼트)를 사용하여 팬을 케이스 상단에 부착하고 먼지 필터를 둘 사이에 끼웁니다.
9. GPIO 핀에 인접한 섀시 측면을 따라 다른 구멍에 대해 절차를 반복합니다. 케이스에 먼지 필터 메쉬를 붙일 때는 얇은 양면 테이프를 사용하는 것이 가장 좋습니다.
10. 이제 케이스 하단에 Raspberry Pi 4를 설치할 수 있습니다. 그런 다음 선택적 방열판 설치가 제공됩니다. 중요한 구성 요소에 구리 방열판을 설치하면 냉각 성능이 향상될 뿐만 아니라 추가된 열 질량도 더 높은 지속 오버클럭을 가능하게 합니다. 오버클럭을 하지 않는다면 이런 문제가 무슨 소용이 있겠습니까?
대부분의 방열판에는 장착용 접착 3M 티슈 테이프가 사전 설치되어 있습니다. 보호 라벨을 벗기면 칠흑 같은 마감 처리로 식별할 수 있습니다(아래 이미지). 이 검은색 티슈 테이프가 부착된 방열판을 설치하지 마십시오. 아이러니하게도 검은색 점착 테이프는 단열재 역할을 하여 냉각 성능에 부정적인 영향을 미칩니다. 이소프로필 알코올로 티슈 테이프를 완전히 닦아내고 대신 Arctic 또는 3M 8810 열 접착 패드를 사용하십시오. 앞서 항목 체크리스트에 포함된 Raspberry Pi 4 구리 방열판 키트에는 3M 8810 열 접착 패드가 사전 설치되어 있습니다.
11. 프로세서, RAM, 네트워크 및 USB 컨트롤러용 다이에 방열판을 설치합니다. 방열판에 적당한 압력을 가하여 15~20초 동안 방열판을 적절하게 적시고 열 패드를 접착합니다. 극성에 주의하면서 위의 핀아웃 다이어그램과 같이 2핀 팬 케이블을 GPIO 핀(빨간색:5v 및 검은색:접지)에 연결합니다. (빨간색은 양수이고 검은색은 음수입니다.)
냉각 SBC로 더위를 식히기
Raspberry Pi 4 Model B의 전원을 켜면 비디오 재생이 더 매끄럽다는 것을 알 수 있습니다. 프로세서는 까다로운 애플리케이션 중에 과열되거나 스로틀 다운되지 않으므로 실제 성능이 향상됩니다. 재고 설정에서 내 Raspberry Pi 4는 적당한 부하에서도 50°C 미만으로 안정적으로 유지되었습니다. 활성 냉각 설정을 사용하여 Pi 4를 인상적인 2GHz로 오버클럭할 수 있었습니다.