Ventilateur Silencieux pour Raspberry-Pi

VentilaPi4 - MK2: offrez un refroidisseur silencieux à votre Raspberry-Pi, bon pour la température et bon pour vos oreilles

Nous le savons tous, les Raspberry-Pi 3 et 4 chauffent... pas vraiment gênant puisqu'il peuvent contrôler leur fréquence pour limiter la surchauffe à 85°C (c'est le fameux Throttling).

Par contre, si on a besoin de répondant, profiter de 100% des ressources c'est important... il faut donc refroidir le Pi de façon efficace.

Le VentilaPi4 de chez Garatronic à déjà démontré son savoir faire dans le domaine, ils y avaient réfléchit un peu plus que nos amis chinois! Vive la French Tech!

Quoi d'neuf avec la révision MK2 ?

La nouvelle révision MK2 de Janvier 2021 apporte son lot d'amélioration.

1. par défaut le ventilateur tourne constamment comme sur le ventila-pi original
2. Mais il est contrôlable via le GPIO12 (en pontant le cavalier JP3).
   Le script de controle s'inspire du script de la fondation Raspberry-Pi mais avec le GPIO12.
3. Il est bénéficie d'un nouveau connecteur GPIO diminuant la hauteur.
   La hauteur totale Pi+Ventila a été abaissée à 22.7mm !!
4. Il expose un point de connexion GROVE UART directement connecté sur le GPIO du Pi.
5. Il expose un point de connexion GROVE I2C directement connecté sur le GPIO du Pi (il faudra ponter JP1 & JP2 pour activer les résistances pull-up sur le bus).
6. Les connecteurs GROVE peuvent également être utilisés pour transmettre des signaux numériques et contrôler du matériel GROVE plus élémentaires.

Le connecteur Grove est inclus avec le ventila-pi, à vous de le souder si besoin et sur le port de votre choix. Attention cependant, il n'aime pas être surchauffer (il faut le souder rapidement).

Note: les connecteurs Grove sont alimentés en 5V, les signaux sont en 3.3V.

Les erreurs de la concurrence

1. Alors il y a une règle universelle, plus c'est petit et plus cela crie fort! Les ventilateurs n'y font pas exceptions... plus ils sont petits et plus ils font du bruit, désagréable de surcroîts avec une gamme de fréquence tirant dans les aigus. Nos amis chinois mettent tous des mini-ventilateurs mais ce n'est pas eux qui doivent supporter leur sifflement!
2. Aucune notion de mécanique des fluides! Si l'air rentre, il doit sortir aussi librement que possible! Un ventilateur dans un four fermé et bien cela fait un four à chaleur tournante.
3. L'air suivra toujours la voie de moindre résistance... donc dans un boîtier fermé avec une ouverture pour le GPIO pile à côté du ventilateur ne sert strictement à rien. L'air sortira immédiatement par l'ouverture GPIO. Le ventilateur ne rafraîchira pas grand chose!
4. L'acrylique, c'est un isolant thermique. Bon nombre de boîtiers proposent de mettre le Pi4 dans un boîtier acrylique, posé directement sur une plaque d'acrylique et une pseudo ventilation au dessus. Effet barbecue garantie pour le Pi... il cuira par en dessous!

En quoi le ventilaPi4 est-il meilleur?

1. Pour commencer, il est grand! Donc il siffle moins... euh pas du tout en fait!
2. Ensuite, comme il est plus grand, il peut aussi tourner plus lentement (3000 tr/min) tout en assurant un débit d'air suffisant pour refroidir le Pi... il est donc très silencieux.
3. Il s'utilise sans boîtier... donc pas de problèmes de fluidité et toute la carte est rafraîchie
4. Garatronic propose des pieds rehausseurs à imprimer (pied piège-écrou, en libre téléchargement). Cela permet de surélever la carte et d'éviter la formation d'un coussin thermique sous la carte.
5. Il est possible d'utiliser le ventilateur avec une carte pHat (demi-taille) placée au dessus. Cela permet de refroidir efficacement le Pi sans se priver d'extension GPIO.
   Ne convient pas pour HAT complet, dans ce cas, il faut opter pour un ruban GPIO ou un réplicateur GPIO.
6. Pas de radiateur maxi-super-grand... donc pas d'interférence avec l'interface WiFi.

Garatronic a également testé le VentilaPi4 avec un Pi 4 dans son boîtier (la base du boîtier uniquement). La température reste stabilisée à ~52°C malgré une tenue des 4 coeurs à 100% de charge pendant plus de 30 minutes!

Des tests et vidéo

Le VentilaPi4 à bien entendu été testé et offre un refroidissement efficace tout en restant remarquablement silencieux (bruit à peine notable) tout en assurant plus de 35000 heures de fonctionnement (+4 ans).

Sans refroidissement actif, un Pi 4 avec boîtier ouvert monte facilement à 50~60°C hors charge (affichage du bureau, temp. ambiante de 23°C).
L'utilisation du VentilaPi4 permet de revenir à 40°C au bout de quelques minutes (il faut évacuer la chaleur accumulée dans la carte), presque 20°C de moins... température qui sera maintenue grâce à un débit d'air suffisant.

La consommation est de 60 à 70mA sous 5V avec une température plafonnant à 40°C hors charge, 52°C pleine charge (température ambiante=23°C).

En stress test avec 30 minutes de calcul sur les nombres premiers (4 coeurs à 100%), la température est de max 52°C sans boîtier (55°C avec le boîtier officiel, sans capot).

Vidéo

• Mesure de vitesse du VentilaPi4 (YouTube)

Recommandation

Voici quelques suggestions, proposées par MC Hobby, pour obtenir un refroidissement optimal.

• Utiliser les écrous pièges proposés en accessoire (ou téléchargement par Garatronic).
  Le dessous de la carte à aussi besoin d'air.
• Minimiser, autant que possible, les entraves à la libre circulation de l'air.
• Ne pas utiliser de boîtier si cela est possible (évite de créer un effet four).
• En montage VESA, placer le GPIO vers le bas (l'air chaud monte naturellement, il ne faut pas essayer de le pousser à "contre nature").

Contenu

Pour chaque commande, vous recevez un VentilaPi4 assemblé, de la visserie et entretoises (à utiliser en fonction de vos besoins). Pas besoin de souder sauf si vous voulez exploiter le connecteur Grove :-)

Raspberry-Pi non inclus. Les écrous pièges (les pieds à imprimer) ne sont pas inclus mais disponibles en libre téléchargement.

Ressources

Le fichier STL des pièges écrous (usage recommandé) est disponible ici.
Ce produit est également disponible à la vente ici.

Dimension du VentilaPi

• Dimension PCB: 56.5x65mm (Format HAT)
• Epaisseur: ~18.3mm
• Epaisseur Pi+Ventilateur+Vis: 22.7mm
• Hauteur tete de vis (ventila-pi4): 2.2mm