2. 風扇及電源控制板
電路設計如下:
PH84_201119121239_9af27.jpg

上圖犯了一個錯誤,就使用 5V 來上拉電阻,但是樹莓派的 GPIO 為 3.3V,所以設計得改,加上買了貓頭鷹 6CM 的 PWM 風扇,那就更有趣了點。

完成圖如下,暫時沒有可用的大外殼,但就這樣放在電器櫃裡,沒有什麼問題
最下面是 SSD,再來是 Pi, Pi 的鐵殼挖了個圓孔給風扇散熱用,上層的左側擺電路板,右側就是安靜的風扇了
PH84_201211180933_5c982.jpg


電路板電路如下,pin 腳對應如右下所示
PH84_201211180933_5e70f.jpg


目前降溫的對策就是 45 度啟動風扇,降至 40 度停止,風扇的轉速則由 40 度到 70 度之間線性增加轉速
也就是 70 度時就會全力運作,但目前看來是溫度還不至於飆到 70 度
PH84_201211180933_a3c2c.png
 
上圖犯了一個錯誤,就使用 5V 來上拉電阻,但是樹莓派的 GPIO 為 3.3V,所以設計得改,加上買了貓頭鷹 6CM 的 PWM 風扇,那就更有趣了點。

完成圖如下,暫時沒有可用的大外殼,但就這樣放在電器櫃裡,沒有什麼問題
最下面是 SSD,再來是 Pi, Pi 的鐵殼挖了個圓孔給風扇散熱用,上層的左側擺電路板,右側就是安靜的風扇了
PH84_201211180933_5c982.jpg


電路板電路如下,pin 腳對應如右下所示
PH84_201211180933_5e70f.jpg


目前降溫的對策就是 45 度啟動風扇,降至 40 度停止,風扇的轉速則由 40 度到 70 度之間線性增加轉速
也就是 70 度時就會全力運作,但目前看來是溫度還不至於飆到 70 度
PH84_201211180933_a3c2c.png
( 使用5V來做上拉電阻,但是樹莓派的 GPIO 為 3.3V) ,,用兩顆電阻做分壓.....只是要做上拉用,兩顆電阻解決兩塊錢或不用錢找一些不要
的電路板拆電阻就好,, 根據底下的分壓電路計算式,可得出5V訊號電壓將被降低成3.3V。實際的電阻值不一定要用1KΩ和2KΩ,只要約莫1:2的數值即可,例如:3.2KΩ和6.4KΩ。 如果是要處理高速訊號不建議用電阻分壓,用穩壓IC會比較穩定如AMS1117 IC或
在沒屋頂打M22 TXS0108E 高速全雙工 3.3V 5V 電平轉換模組 8 位 雙向 電壓轉換
,因為電阻會因為熱而稍微改變阻值,,
 
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Raspberry Pi UPS + FAN + SSD 方案

最近把 Auto Tank Server, 從 AWS 搬回到家裡的Raspberry Pi 樹莓派4上,對於收集數據倒沒有什麼差別,但是對於控制智慧排插盒而言,就不用透過網際網路傳遞控制指令,因為安全性和可靠性都不夠。

然而,光是只有 Pi 還不夠,有三個需求:
1. 外接 SSD: 因為內建數據庫,不能用 SD 卡來當作儲存,一直讀寫一定會掛,所以要用 SSD
2. CPU 散熱:用風扇散熱的風險就是風扇用久了會掛,而無風扇系統散熱又不好,折衷方案就是根據 CPU 溫度來決定是否開關風扇,比如說,溫度超過 40度就開風扇,溫度低於 35度就把風扇關掉。
3. 安全關機:Linux 作業系統無法對抗直接斷電,要斷電之前必須事先關機,否則有機會造成系統損毀,而無法開機。我想要的是即使斷電,都還可以安全關機,換句話說,拔電源就可以帶走,不用SSH登入,下關機指令,並且等候...

PoC 結果:
1. 外接 SSD: 除了適合用於資料庫之外,容量更大和存取速度更快
SD Card Benchmark
PH84_201119121239_8c4af.png

Transcend 120GB SSD220S on Pi 4 using Transcend StoreJet 25S3 SATA to USB box
PH84_201119121239_d8f85.png


2. 風扇及電源控制板
電路設計如下:
PH84_201119121239_9af27.jpg

- 透過兩個串連的 30F 超級電容儲蓄關機時的備用電源
- 如果外部電源斷電, KA75450 會偵測到電壓低於 4.5 V 時,透過 GPIO3 通知 Pi, Pi 可使用超級電容的電力,執行關機 (shutdown) ,可達到安全關機的目的
- Pi 可以實時監控 CPU 溫度,一但溫度超過 40 度,則透過 GPIO17,通知 IRLZ44N 把風扇的電流打開,風扇即可運作到 CPU 降溫到 35 度,Pi 覺得夠了就可以把風扇關掉
下圖是麵包板進行 PoC, 接下來就可以把麵包板改為洞洞板, 然後找個鐵盒子裝起來即完成最終形態
PH84_201119121240_b7cb4.jpg
大大IRLZ44N-MOS負載(風扇)旁建議:如沒使用光偶隔離建議加上一顆飛輪二極體消除反電動勢保護MOS避免MOS擊穿..因為風扇或繼電器都是電感有時反電動勢的突波大到嚇死人..如果處在高頻開跟關(如PWM信號)下更需要考慮到反電動勢的問題.......二極體編號打錯是(1N4007)o_O

 
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大大IRLZ44N-MOS負載(風扇)旁建議:如沒使用光偶隔離建議加上一顆飛輪二極體消除反電動勢保護MOS避免MOS擊穿..因為風扇或繼電器都是電感有時反電動勢的突波大到嚇死人..如果處在高頻開跟關(如PWM信號)下更需要考慮到反電動勢的問題.......

太感謝了,分享不為了別的,就希望有這些良善的建議,感謝,我會繼續研究
 
大大IRLZ44N-MOS負載(風扇)旁建議:如沒使用光偶隔離建議加上一顆飛輪二極體消除反電動勢保護MOS避免MOS擊穿..因為風扇或繼電器都是電感有時反電動勢的突波大到嚇死人..如果處在高頻開跟關(如PWM信號)下更需要考慮到反電動勢的問題.......


請問可以用一般的Diode嗎?
特別選用 Zener diode的原因是什麼?
 
請問可以用一般的Diode嗎?
特別選用 Zener diode的原因是什麼?
都可以看用在哪差在消除速度上差異.......用打字有點不好理解幫你找到影片供你參考.....
繼電器飛輪二極體怎麼選?|需要用到快速恢復或蕭特基二極體嗎?
 
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都可以看用在哪差在消除速度上差異.......用打字有點不好理解幫你找到影片供你參考.....
繼電器飛輪二極體怎麼選?|需要用到快速恢復或蕭特基二極體嗎?

概念是對的, 應該用蕭特基二極體(schottky diode)會比較好.
但1N4700是稽納二極體 (Zener Diode), 並不是蕭特基二極體.
1N4700 有可能比一般正常的二極體 1N4001 要更慢.
若要用蕭特基二極體或許可以選用1N5817.
找不到1N5817的話或許可以用小信號的1N4148也會比較快.
 
概念是對的, 應該用蕭特基二極體(schottky diode)會比較好.
但1N4700是稽納二極體 (Zener Diode), 並不是蕭特基二極體.
1N4700 有可能比一般正常的二極體 1N4001 要更慢.
若要用蕭特基二極體或許可以選用1N5817.
找不到1N5817的話或許可以用小信號的1N4148也會比較快.
恩恩,,,感謝大大的指導做筆記做筆記下次我再拿1n4148量量看哈哈不要的電路板隨便拆都有,,
 
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太感謝了,分享不為了別的,就希望有這些良善的建議,感謝,我會繼續研究

總算是釣出了專業的同好
恭喜samuel0318兄,可以有同好可以深研與討論了
也希望各位高手順手分享與紀錄一下自己的東西,好讓後輩學習可以事半功倍~
 

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