Alimentatore mini 5V 5A (Nvidia Jetson Nano)

 

L’alimentatore che presento è in realtà un alimentatore “grezzo” comprato su Amazon, al quale ho messo un po’ di contorno per utilizzarlo per scopi ben precisi. In realtà l’idea è semplice, il prodotto è buono, e si presta per tutta una serie di applicazioni in cui abbiamo bisogno di un alimentatore ad uscita fissa piccolo e affidabile.

Modalità alimentazione Jetson

Sto smanettando ultimamente con una Nvidia Jetson Nano (grazie Raffo!): questa board è molto potente e di conseguenza ha anche requisiti di alimentazione più onerosi rispetto ad altri prodotti della stessa fascia come la Raspberry Pi. Per utilizzarla alla massima potenza, infatti, ci vorrebbe una corrente di almeno 4A (anche se sui manuali è scritto 2A). La Jetson ha difatti due modalità di funzionamento: 5W e MAXN (10W). Essendo alimentata a 5V capite che le correnti rispettive sono 1 e 2A ma chiaramente si sta ragionando molto per difetto perchè tenete conto che come minimo sulle porte USB saranno collegati mouse/tastiera, adattatore WiFi e altri accessori come telecamere (altrimenti che avete comprato a fare una Jetson se non per sperimentare con la visione artificiale?), e in più bisogna considerare l’assorbimento della ventola, necessaria per la modalità MAXN e di cui parlerò dopo.

Ci sono vari modi per alimentare la Jetson Nano:

  • Dal connettore microUSB (2÷2.5A)
  • Dal barrel jack (4A)
  • Dall’header (pins 2 e 4=5V, pins 6 e 9=GND), qui è possibile dare fino a 2.5A per pin per un totale di 5A

Nella guida Supported Component List, al paragrafo Links più in basso, sono anche indicati gli alimentatori consigliati da Nvidia stessa. Ad ogni modo, dal connettore microUSB, a mio modesto parere, è conveniente utilizzare tale board solo in modalità bassa potenza (5W).

Per poter alimentare la scheda dal barrel jack (J25) è necessario chiudere il jumper J48:

Se invece volete alimentare la scheda dal connettore micro-USB, è necessario togliere il jumper J48. Lo spinotto richiesto per il barrel jack deve evere il diametro interno di 2.1mm e il diametro esterno di 5.5mm, ho indicato piu in basso dove acquistarlo.

Realizzazione alimentatore 5V 5A

Anche se c’è tutta una serie di alimentatori consigliati, dato che avevo tra le mani un Alimentatore Switching Meanwell da 5V 5A, ho deciso di utilizzare quello, anche perchè ha il trimmer che permette di regolare finemente la tensione e io normalmente imposto a 5.1V. Meanwell inoltre è sinonimo di qualità.

Lo stesso modello di alimentatore lo fanno anche a 3.3V, 12V e 15V !

Intorno all’alimentatore ho disegnato con OnShape una piccola scatola, da realizzare con la stampa 3D, in cui poterlo alloggiare:

La scatola è composta da due parti, una delle due è il coperchio che va infilato a incastro su due guide incavate nella parte superiore della scatola (grazie Alessio per avermi dato l’idea del chamfer!). Dato che gli alimentatori della serie MeanWell RS-25 hanno tutti la stessa dimensione, chiaramente potete utilizzare la scatola anche per usare gli altri modelli compatibili e avere quindi un alimentatore piccolo, robusto e affidabile per qualsiasi altra evenienza.

Sul pannello frontale metterete un interruttorino ON/OFF di quelli rettangolari che richiedono un foro di montaggio di 18x12mm (sono molto comuni, io li recupero da apparecchiature elettroniche varie da smaltire, altrimenti nei link in basso ho indicato dove acquistarlo). Con l’interruttore staccherete uno dei due fili del cavo di alimentazione per portarlo nell’alimentatore. Il foro frontale più piccolo è per un led da 5mm, che collegherete con una resistenza da 220/330Ω direttamente sui terminali di uscita. Sempre ai terminali di uscita collegherete i cavi, di sezione opportuna, che porterete all’esterno attraverso la feritoia rettangolare sotto al led.

Saldate prima la resistenza e due spezzoni di cavetto sul led. Ricoprite con dei termorestringenti:

Passate quindi il cavetto che porterà la tensione in uscita (io uso un rosso/nero) nel foro rettangolare piccolo del pannello frontale e saldate i cavetti del led ai cavetti di uscita:

Collegate quindi i cavetti nei morsetti di uscita dell’alimentatore (prima di fare questa operazione avete verificato che la tensione in uscita sia corretta, regolatela eventualmente usando il trimmer e cercando di non prendere la scossa):

Adesso è il momento dell’interruttore. Consiglio di prendere un cavo di tensione di rete già cablato con la spina. Infilate la parte libera del cavo nel foro posteriore e togliete la guaina per una decina di centimetri. Passate quindi i cavetti dall’interno all’esterno attraverso il foro rettangolare dell’interruttore. Spezzate uno dei due fili per farlo più corto, mettete del termorestringente e saldatelo ad un polo dell’interruttore. All’altro polo dell’interruttore saldate il pezzo avanzato dal taglio e coprite tutto con la guaina termorestringente:

Incastrate quindi l’interruttore e collegate il filo proveniente dall’interruttore e l’altro filo del rimasto libero del cavo di alimentazione ai morsetti AC dell’alimentatore:

Coprite i morsetti dell’alimentatore con l’apposita finestrella di plastica trasparente data in dotazione con l’alimentatore. Infilate quindi l’alimentatore nella scatola stampata in 3D mettendo prima la parte con i morsetti inclinata verso il pannello frontale, tirate i fili in maniera che escano fuori e non diano intralcio, infilate il led nel foro e quindi spingete anche la parte posteriore dell’alimentatore fino a che non entra:

Controllate che sia tutto ben isolato e che i cavi non abbiano la possibilità di toccarsi tra loro . Potete quindi infilare il coperchio:

La scatola è disegnata per far andare l’alimentatore a incastro, ma in ogni caso nella parte inferiore sono presenti due fori che potete utilizzare per avvitarlo alla scatola: in questo caso dovrete mettere anche 4 piedini di gomma adesivi altrimenti le viti toccano sulla base di appoggio, e in più non dovete dimenticarvi di collegare anche la messa a terra.

Chiaramente non mi assumo responsabilità se fate guai, se vi fate male, malissimo, andate all’altro mondo per una scossa o fate danni. Siamo qui per parlare di un hobby, non per fare scuola.

La ventola!

Spendo due parole per la ventola della Jetson. Dato che la Jetson, utilizzata in modalità MAXN, riscalda tantissimo, bisogna per forza di cose montare anche una ventola di raffreddamento. La ventola consigliata è la Noctua NF-A4x20. Per il montaggio della ventola bisogna arrangiarsi in qualche modo: nel kit non ci sono viti ma dei supporti di gomma inutilizzabili sulla Jetson.

Io per montarla ho utilizzato delle viti M2.5 con una piccola rondella (altrimenti la testa attraversa il foro di montaggio della ventola). Walter mi ha consigliato di montare la ventola in modo che l’aria soffi sopra il dissipatore piuttosto che aspirare (su questa cosa ci sono tante scuole di pensiero e non sapremo mai qual’è quella giusta).

Su internet ho visto che alcuni fanno il filetto M3 nei fori dell’aletta e ci avvitano le viti M3 direttamente: sicuramente questa è una soluzione più pulita ed efficace (i fori dell’aletta sono leggermente più piccoli di 3mm, per cui la vite M3 dentro non entra manco facendo forza e fare il filetto è un’ottima idea): se usate questa soluzione fate molta attenzione con la limatura di ferro perchè rischiate di rovinare una board abbastanza costosa!

Alimentatori compatibili con questa box

Come dicevo sopra, la scatola va bene per tutti gli alimentatori Meanwell Serie RS-25 (25W), che hanno tutti dimensioni 78x51x28mm. Ovvero:

Acquisto prodotti per alimentatore spiegato nell’articolo

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