Raspberry Pi – SOC richtig kühlen (aktiv / passiv)
Der Raspberry Pi verfügt bei Auslieferung standardmäßig über keine Kühlkörper. Aufgrund der geringen Wärmeentwicklung im Normalbetrieb stellt dies kein Problem dar.
Wird der Raspberry Pi jedoch übertaktet oder im 24/7 Dauerbetrieb eingesetzt, sollte für eine ausreichende Kühlung gesorgt werden. Dazu bieten sich kleine Kühlkörper aus Aluminium oder ein zusätzlicher Mini-Lüfter an. So wird die Betriebstempertatur gesenkt, was sich wiederum positiv auf die Lebensdauer auswirken kann.
Passive Kühlung
Kleine passive Kühlkörper, meist aus Aluminium oder Kupfer, eignen sich ideal um sowohl SOC als auch USB/LAN-Controller zu kühlen und so physische Schäden zu verhindern.
Zur Geburtsstunde des Raspberry Pi mußte man sich, mangels Angebot, diese noch aus alten Kühlern selbst zurecht sägen. Mittlerweile gibt es jedoch eine Vielzahl kleiner, passgenauer Kühlkörper für den Raspberry Pi fertig zu kaufen. In der Regel sind die Kühlkörper bereits mit einem selbstklebenden Wärmeleitpad versehen, sodass diese nur noch auf die Bauteile aufgedrückt werden müssen. Meist handelt es sich um 3er Sets, d.h. je ein Kühlkörper für SOC, USB/LAN-Controller und Spannungswandler. Der Kühlkörper für den Spannungswandler ist jedoch optional, denn das Bauteil ist für höhere Temperaturen ausgelegt und eine Kühlung daher nicht unbedingt erforderlich.
Aktive Kühlung
Wird der Raspberry Pi regelmäßig voll ausgelastet (z.B. Mediacenter), kann zusätzliche ein aktiver Kühler (Mini-Lüfter) äußerst sinnvoll sein. Damit lässt sich dann wirklich das Letzte aus dem Raspberry Pi herausholen und die Temperatur nochmals um ein gutes Stück absenken.
Auf der Suche nach einem möglichst kleinen Lüfter, bin ich auf das Sunon-Modell MC17080V1-A99 gestoßen. Ich glaube man kann ihn zurecht als einen wohl kleinsten Lüfter der Welt bezeichnen. Mit einer Größe von lediglich 17 x 17 x 8 mm eignet er sich ideal als SOC-Lüfter für den Raspberry Pi und passt fast perfekt auf die erhältlichen Kühlkörper.
Anschluss / Verkabelung
Der Lüfter hat in meinem Fall 2 Anschlussleitungen, rot (+5V) und schwarz (GND). Sollte eine dritte Leitung vorhanden sein (Tachosignal), meist weiß, kann diese einfach ignoriert werden. Den Stecker brauchen wir nicht, da er nicht für den RPi passt. Daher kann man ihn einfach abschneiden und beide Kabel am Ende je ca. 3-4 mm abisolieren. Der Anschluss des Lüfters kann über viele Wege erfolgen. Ich habe ihn direkt an der GPIO-Leiste angeschlossen, d.h. Kabel rot an Pin 2 (+5V) und schwarz an Pin 6 (GND).
Befestigung
Da die Vibration des Lüfters minimal ist, kann man den Lüfter einfach mit Klebstoff auf den Aluminium-Kühlkörper aufkleben. Wird der Raspberry Pi in einem Gehäuse betrieben, sollte man zusätzlich darauf achten, dass oberhalb des Lüfters eine kleine Luftzufuhr geschaffen wird.
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Hi,
“Meist handelt es sich um 3er Kühlkörper-Sets, d.h. 1x CPU, 1x GPU und 1x Spannungswandler”
GPU und CPU befinden sich beide im SoC, du meinst den Netzwerk/USB Chip
Hast natürlich recht, danke für den Hinweis! Hab die Textstelle gleich korrigiert …
Hallo,
muss nach dem Anschluss des Aktiven Kühlers noch irgendetwas Konfiguriert bzw. eingestellt werden, oder startet dieser sofort nach dem Booten?
Nein, es ist keine zusätzliche Konfiguration notwendig. In meinem Anschlussbespiel startet der Lüfter zusammen mit dem RPi, als sobald das Netzteil eingesteckt wird.
Ist es relevant ob ich den oberen oder unteren 5v Anschluss nehme?
Ist relativ egal, wo die die 5V abgreifst.
Kann man den Raspberry einfach in einen USB-Kühlschrank legen und übertakten? :D
Kühle Umgebungstemperaturen sind natürlich im Dauerbetrieb immer von Vorteil. Ein Mini-USB-Kühlschank-Lösung ist jedoch etwas overkill ;)
Reicht der klein Lüfter auch wenn ich auf Turbo b.z.w. 1000 mhz übertakte ?
Hallo, ich hab mich schon versucht zu informieren, aber wo “muss” der optionale 3te Kühlkörper genau hin, wenn ich den spannungswandler trotzdem kühlen möcht ? Kann mir da jemand gegebenfalls näheres sagen ? Und und /oder mir auf einem Bild des pi 3 boards einzeichnen wo, und welche Teile der Kühlkörpern nicht berühren sollte ?
Und als zweite frage, könnte man für die lüfter Befestigung auch ein Kleber/wärmeleitpaste Gemisch dünn verwenden ?
Mein Raspberry Pi läuft im Dauerbetrieb und erfüllt vielerlei, zum Teil auch rechenintensivere, Aufgaben. Mit dem aktiven Kühler/Lüfter konnte ich die Temperatur um gute 5 °C senken. Für meinen Anwendungsfall eindeutig sinnvoll. Danke für den Tipp!
Hallo Manuel!
Ich habe den Pi3 inkl. Hifiberry im Einsatz. Beim Gucken von Serien / Filmen über Netflix gibt es ab und zu Temperaturprobleme, daher wäre ich an einer aktiven Kühlung interessiert. Aber da der Hifiberry ja schon auf den Pins vom Pi sitzt, wäre meine Frage: Wie schließe ich dann einen Lüfter an? Gibt es andere Pins für die Stromversorgung oder wäre ein USB-Lüfter auch eine Möglichkeit?
Hallo Kai. Du kannst ein altes ausrangiertes USB Kabel nehmen, auftrennen und die beiden Spannungsadern (Rot und schwarz) abisolieren und an den Lüfter löten. Dann kann du deinen Lüfter über einen USB Port betreiben (sofern noch einer frei ist). MfG
Der Link zum Lüfter ist tot
Danke, habs behoben.
Hallo. Ich tat genau das was Manuel empfohlen hatte. Auf einem RPi 2A ging die Temperatur über 80°C bei der Nutzung von Netflix unter KODI, es kam zum bekannten Thermometer oben Rechts als Anzeige und alles fing an zu Ruckeln bzw. es fehlte Lippensynchrone Wiedergabe. Der Lüfter brachte die Temperatur dann runter bis auf 56.x °C bei einer steten CPU Load zwischen 280 – 310%. Netflix läuft perfekt. Die Rechnung ging hier voll auf. Man muss aber bei allem Lob an Manuel auch erwähnen, der Lüfter ist zu hören vom Betrachter. Er summt und wenn der TV nicht all zu laut gestellt ist, ist es deutlich hörbar. Einen Tod muss man hier sterben ohne Temperatursteuerung. VG & nochmals danke!
Hallo. Weiß jemand ob man dann den 5V GPIO-Pin 2 mittels Skript auf 0V schalten kann per SSH Befehl beispielsweise?