Βασικά φαγητά
Η ετικέτα δίνει δύο ανεξάρτητους αριθμούς: η τάση αποφασίζει ποια ράγα θα χρησιμοποιήσετε και το ρεύμα αποφασίζει εάν αυτή η ράγα και ο οδηγός της μπορούν να μεταφέρουν το φορτίο.
Μια πλακέτα εκτυπωτή προσφέρει μια ράγα συνεχούς ρεύματος υψηλού ρεύματος (12 V ή 24 V, με εναλλαγή ως VBB για θερμαντήρες, ανεμιστήρες και κινητήρες) και μια λογική περιοχή χαμηλού ρεύματος (5 V, 3,3 V). Το MCU είναι ελεγκτής, ποτέ πηγή τροφοδοσίας.
Οι MCU εκτυπωτών περιορίζονται σε περίπου 25-40 mA ανά ακίδα και 150-200 mA στις ακίδες τροφοδοσίας τους, ενώ οι μικρές αντλίες αντλούν 100-500 mA. Η απευθείας μονάδα δίσκου MCU δεν αποτελεί επιλογή.
Οι μετατροπείς επιλύουν μια αναντιστοιχία τάσης (πίνακας 24 V σε αντλία 12 V: buck, ράγα 5 V σε αντλία 12 V: ώθηση), αλλά κανένας μετατροπέας δεν δημιουργεί ρεύμα. Μέγεθος για inrush, όχι για τη φιγούρα που τρέχει.
Οι θύρες ανεμιστήρα είναι οι πιο βολικές εξόδους μεταγωγής σε μια πλακέτα, ωστόσο είναι σχεδιασμένες για μικρούς αξονικούς ανεμιστήρες. Επιβεβαιώστε πρώτα τη θύρα MOSFET, την ασφάλεια και το ύψος της ράγας.
Η άμεση απάντηση: Η τάση είναι απλή, το ρεύμα αποφασίζει τα πάντα
Ταιριάξτε την αντλία με μια ράγα που παρέχει ήδη η πλακέτα σας και, στη συνέχεια, επιβεβαιώστε τον τρέχοντα προϋπολογισμό αυτής της σιδηροδρομικής γραμμής. Η αντιστοίχιση τάσης είναι μια απόφαση καλωδίωσης. Η αντιστοίχιση ρεύματος είναι μια απόφαση θερμικής, οδηγού και προστασίας. Μόλις το ονομαστικό ρεύμα μιας αντλίας ανέβει πάνω από μερικές εκατοντάδες milliamps, η κύρια πλακέτα πρέπει να τη μεταφέρει μέσω μιας βαθμίδας οδηγού και όχι μέσω μιας ακίδας MCU.
Ο λόγος είναι δομικός: μια μητρική πλακέτα εκτυπωτή δεν είναι ένα τροφοδοτικό αλλά πολλά, και μόνο η βαριά ράγα συνεχούς ρεύματος που τροφοδοτεί το κρεβάτι, οι ανεμιστήρες και τα βηματικά προγράμματα οδήγησης μπορούν να μετακινήσουν υγρό ή να απορροφήσουν τις αιχμές ρεύματος που παράγει ένας κινητήρας όταν ξεκινά ή σταματά.
Δύο αντλίες με τον ίδιο ρυθμό ροής μπορούν επομένως να απαιτήσουν εντελώς διαφορετική εργασία ολοκλήρωσης, κάτι που απεικονίζει ο παρακάτω πίνακας για τις τέσσερις κατηγορίες τάσης στον τίτλο.
|
Κατηγορία τάσης αντλίας |
Πού μπορεί να το βρει ένας εκτυπωτής |
Τυπικό ρεύμα λειτουργίας |
Αυτό που απαιτεί η ένταξη |
|
3,0 V DC |
Ένας μετατροπέας υποβάθμισης από τη ράγα 5 V ή μια αποκλειστική κυψέλη ή παροχή |
100-500 mA για μικροδιαφράγματα και πιεζοαντλίες |
Ρυθμιζόμενος μετατροπέας buck χαμηλής τάσης με κεφαλή εισόδου. ποτέ η λογική ράγα 3,3 V |
|
6,0 V DC |
Η ράγα 5 V (αν η αντλία έχει καθοριστεί 5-6 V), ή ένας μετατροπέας buck από 12 V / 24 V |
300-500 mA για περισταλτική αντλία 100 mL/min |
Ένας ρυθμιζόμενος μετατροπέας με ονομαστική τουλάχιστον διπλάσια ένταση ρεύματος, συν μια βαθμίδα μεταγωγής προγράμματος οδήγησης |
|
12 V DC |
Η ράγα εισόδου DC σε έναν εκτυπωτή 12 V ή ένας μετατροπέας buck σε έναν εκτυπωτή 24 V |
200-300 mA για την ίδια κατηγορία περισταλτικής αντλίας |
Μια μονάδα buck εξόδου 12 V με ονομαστική τιμή 2 A ή περισσότερο από μια ράγα 24 V, έναν διακόπτη χαμηλής πλευράς και μια δίοδο flyback |
|
24 V DC |
Η ράγα εισόδου DC (VBB) απευθείας |
100-250 mA για ισοδύναμη υδραυλική λειτουργία |
Ένας διακόπτης χαμηλής πλευράς MOSFET λογικού επιπέδου με ονομαστική τιμή για το ρεύμα ακινητοποίησης, μια ασφάλεια διακλάδωσης και προστασία από την ανατροπή |
Το μοτίβο στην τρέχουσα στήλη αξίζει να διαβαστεί δύο φορές. Όσο χαμηλότερη είναι η τάση της αντλίας, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που χρειάζεται για την ίδια μηχανική εργασία, επειδή η ισχύς είναι η τάση πολλαπλασιαζόμενη με το ρεύμα. Μια περισταλτική αντλία 5-6 V που αποδίδει έως και 100 mL/min αντλεί περίπου 500 mA, ενώ μια αντλία 12 V ίδιας κατηγορίας ροής αντλεί μόνο 200-300 mA. Η επιλογή της αντλίας χαμηλότερης τάσης ως «ασφαλέστερη» για τα ηλεκτρονικά συνήθως κάνει το ηλεκτρικό πρόβλημα πιο δύσκολο, όχι πιο εύκολο.
Τι σημαίνουν πραγματικά τα 3,0 V, 6,0 V, 12 V και 24 V μέσα σε έναν 3D εκτυπωτή
Αυτά τα σχήματα περιγράφουν τους τομείς τροφοδοσίας που μπορεί ήδη να προσφέρει μια πλακέτα κάπου στο δέντρο ισχύος της: τη ράγα εισόδου DC που τροφοδοτεί θερμάστρες, ανεμιστήρες και κινητήρες, και τις ρυθμιζόμενες λογικές ράγες που την ακολουθούν. Κάθε τομέας έχει το δικό του τρέχον ανώτατο όριο και μια αντλία λειτουργεί μόνο όταν τοποθετείται στον τομέα που ταιριάζει στο φορτίο της.
Οι τέσσερις τομείς τάσης σε μια τυπική πλακέτα
Οι παρακάτω τομείς είναι με τους οποίους πρέπει να εργαστεί ένας ολοκληρωμένος αντλίας. Οι αριθμοί προέρχονται από δύο ευρέως χρησιμοποιούμενες οικογένειες πλακών: μια στοίβα 12 V-era RAMPS 1.4 και μια σύγχρονη πλακέτα 32 bit, την BIGTREETECH SKR 2, της οποίας η τεκμηρίωση αναφέρει είσοδο 12-24 V, λογική 3,3 V, τρεις θύρες ανεμιστήρα PWM, δύο θύρες πάντα ενεργοποιημένης πλακέτας ανεμιστήρα A2 σε ρυθμιστή 4 με ρυθμό ανεμιστήρα. είσοδο για εξωτερικές συσκευές.
|
Πεδίο ορισμού |
Τυπική πηγή στον πίνακα |
Πρακτική ικανότητα ρεύματος |
Φορτία που ανήκουν εκεί |
|
Είσοδος DC / VBB (12 V ή 24 V) |
PSU μέσω του κύριου ακροδέκτη εισόδου με ασφάλεια |
5-11 A ανά ομάδα εισόδου σε πίνακα κλάσης RAMPS. βαθμολογία πίνακα σε σύγχρονους πίνακες |
Θερμαινόμενο κρεβάτι (μέχρι 11 A), θερμαντήρας θερμού άκρου, ανεμιστήρες, οδηγοί βηματισμού, κλαδιά αντλίας |
|
Εναλλαγή εξόδων χαμηλής πλευράς (θύρες ανεμιστήρα και θερμαντήρα) |
MOSFET N καναλιού στη ράγα VBB, πύλη που οδηγείται από το MCU |
Καθορίζεται από το MOSFET και την ασφάλεια της πλακέτας, συνήθως 1-3 A ανά θύρα σε σύγχρονες πλακέτες |
Ανεμιστήρες, λυχνίες LED, μικρές θερμάστρες και αντλίες που ταιριάζουν πολύ κάτω από την ονομαστική θύρα |
|
Ράγα 5 V |
Ενσωματωμένος ρυθμιστής μεταγωγής, για παράδειγμα ένας ρυθμιστής εισόδου 12-24 V με ονομαστική τιμή 4 A |
0,5-4 A ανάλογα με την πλακέτα και την τάση εισόδου |
Οθόνη, αισθητήρες, πλακέτα υποδοχής, μικρές αντλίες 5-6 V αν το επιτρέπει ο προϋπολογισμός |
|
Λογική 3,3 V |
Γραμμικός ρυθμιστής από 5 V, που τροφοδοτεί το MCU και τα σήματα λογικού επιπέδου |
Δεκάδες milliamps έως περίπου 150 mA |
MCU, ανίχνευση θερμοκρασίας, λογικά σήματα. ποτέ κινητήρα ή αντλία |
Σε μια στοίβα RAMPS 1.4, η πλευρά εισόδου χωρίζεται σκόπιμα: μια ομάδα ακροδεκτών με βαθμολογία περίπου 11 A για το θερμαινόμενο κρεβάτι και μια δεύτερη με βαθμολογία περίπου 5 A για την κύρια πλακέτα, τα προγράμματα οδήγησης stepper, το hot end και τους ανεμιστήρες. Η υποδοχή του βοηθητικού ανεμιστήρα είναι μόνιμα ενεργή στην τάση εισόδου, κάτι που είναι βολικό και δεν συγχωρεί επειδή το υλικολογισμικό δεν μπορεί να το απενεργοποιήσει.
Ποιες οικογένειες αντλιών βρίσκονται σε κάθε κατηγορία τάσης
Οι κατηγορίες τάσης δεν είναι ετικέτες μάρκετινγκ. αντιστοιχίζονται στενά στις οικογένειες αντλιών που πωλούνται στον χειρισμό υγρών.
3,0 V και 3,7 V: μικροδιαφραγματικές και πιεζοαντλίες για δοσομέτρηση αντιδραστηρίων, φορητοί αναλυτές και φορητές συσκευές. Μικρό, αθόρυβο και συνήθως αντλεί 100-500 mA σε πλήρη λειτουργία.
5 V και 6 V: η κλασική μικρή περισταλτική αντλία, που χρησιμοποιείται για κυκλοφορία μελανιού, δοσομέτρηση και μεταφορά δείγματος. Μια αντλία κατηγορίας 100 mL/min σε αυτό το εύρος αντλεί περίπου 500 mA.
12 V: η κατηγορία εργασίας για περισταλτικές και διαφραγματικές αντλίες σε μελάνι, πολτό και σέρβις αντιδραστηρίων, συνήθως 200-300 mA για την ίδια ροή 100 mL/min και η τυπική τάση για τον ανεμιστήρα και τις ράγες εξαρτημάτων σε εκτυπωτές 12 V.
24 V: βιομηχανικές αντλίες διαφράγματος, μεγαλύτερες περισταλτικές αντλίες εύκαμπτων σωλήνων και κινητήρες γραναζωτών αντλιών, που ταιριάζουν με τη ράγα 24 V που έχει γίνει στάνταρ στους σύγχρονους εκτυπωτές επειδή μειώνει στο μισό το ρεύμα για την ίδια ισχύ θερμαντήρα.
Μια οικογένεια χρειάζεται μια ξεχωριστή σημείωση: μια αντλία γραναζιών που εξώθηση κεραμικής πάστας κινείται συνήθως από ένα stepper ή σερβομηχανισμό μέσω του δικού της οδηγού, επομένως η ηλεκτρική ενσωμάτωσή της είναι ένα πρόβλημα ελέγχου κίνησης και όχι μια εκ των υστέρων προσαρμογή της θύρας ανεμιστήρα.
Μπορεί η ακίδα MCU να οδηγήσει την αντλία; Τα όρια του MCU Direct Drive
Όχι. Μια λογική ακίδα είναι μια γραμμή σήματος, όχι μια παροχή. Σε μια πλακέτα κατηγορίας ATmega2560, κάθε ακροδέκτης εισόδου/εξόδου περιορίζεται στα 40 mA και ολόκληρο το τσιπ στα 200 mA μέσω των ακίδων τροφοδοσίας του. ένας ακροδέκτης STM32F103 έχει χωρητικότητα 25 mA. Μια μικρή αντλία αντλεί αρκετές εκατοντάδες milliamps, επομένως χρειάζεται πάντα μια ξεχωριστή βαθμίδα οδήγησης.
Τα όρια του φύλλου δεδομένων είναι ξεκάθαρα. Το ATmega2560 που χρησιμοποιείται σε υλικό κατηγορίας RAMPS καθορίζει 40 mA DC ανά ακίδα I/O και 200 mA μέσω των ακροδεκτών VCC και GND συνολικά, με μέγιστη τάση λειτουργίας 6,0 V. Το STM32F103 καθορίζει 25 mA ανά ακροδέκτη και 150 mA τροφοδοσίας ανά ακροδέκτη και 150 mA. Αυτές είναι απόλυτες μέγιστες βαθμολογίες αντί για λειτουργικούς προϋπολογισμούς και ένας εκτυπωτής ξοδεύει ήδη μέρος τους σε σήματα τερματισμού, θερμίστορ, ανεμιστήρες και ενεργοποίησης προγραμμάτων οδήγησης.
|
Διεπαφή ή όριο |
Τεκμηριωμένη εικόνα |
Τι σημαίνει για μια αντλία |
|
ATmega2560 I/O pin |
40 mA DC ανά ακίδα (απόλυτο μέγιστο) |
Μια αντλία 200-500 mA υπερβαίνει την ονομαστική ακίδα πέντε έως δώδεκα φορές |
|
ATmega2560 VCC / GND σύνολο |
200 mA DC σε όλους τους ακροδέκτες τροφοδοσίας |
Ολόκληρος ο μικροελεγκτής, όχι μία έξοδος, και είναι κοινόχρηστος με κάθε άλλο σήμα |
|
STM32F103 I/O pin |
Νεροχύτης ή πηγή 25 mA ανά ακίδα |
Το ίδιο συμπέρασμα σε πλακέτες 32 bit, με μικρότερο περιθώριο |
|
STM32F103 VSS / VDD σύνολο |
150 mA έξω από τις γραμμές εδάφους |
Ένας προϋπολογισμός σε επίπεδο πίνακα που θα κατανάλωνε μια μικρή αντλία |
|
Θύρα ανεμιστήρων κατηγορίας RAMPS |
Ράγα VBB με διακόπτη MOSFET με ασφάλεια |
Σωστό μέρος για την αλλαγή φορτίου: το σήμα της πύλης προέρχεται από το MCU, το ρεύμα προέρχεται από το PSU |
|
Υποδοχή προγράμματος οδήγησης stepper |
Το IC του προγράμματος οδήγησης μεταφέρει το ρεύμα του κινητήρα. το MCU στέλνει βήμα, κατεύθυνση και ενεργοποίηση |
Το μοτίβο που πρέπει να ακολουθεί κάθε μετασκευή αντλίας |
Η σωστή διεπαφή είναι απλή: ο ακροδέκτης MCU οδηγεί την πύλη ενός MOSFET χαμηλού καναλιού N μέσω μιας αντίστασης μικρής σειράς και το ρεύμα της αντλίας ρέει από τη ράγα VBB, μέσω της αντλίας και του MOSFET, πίσω στο έδαφος. Η πύλη είναι ένας πυκνωτής, επομένως η ακίδα παρέχει μόνο φόρτιση μεταγωγής, όχι ρεύμα φόρτωσης - το ίδιο μοτίβο που χρησιμοποιεί ήδη ο εκτυπωτής στις υποδοχές του βηματικού προγράμματος οδήγησης.
Τα λογικά επίπεδα έχουν σημασία όταν επιλέγετε τη συσκευή μεταγωγής: το SKR 2 λειτουργεί με λογική 3,3 V και οι πλακέτες κατηγορίας RAMPS με λογική 5 V, επομένως καθορίστε ένα MOSFET λογικού επιπέδου ή μια μονάδα οδηγού της οποίας το όριο εισόδου βρίσκεται άνετα κάτω από 3,3 V. Μια παλαιότερη συσκευή τυπικού κατωφλίου μπορεί να μετατρέψει μόνο εν μέρει έναν διακόπτη θερμότητας σε αυτόν τον διακόπτη.
Τρέχουσα αντιστοίχιση: Βαθμολογημένο, στάσιμο και ρεύμα εισόδου
Διαβάστε τρεις αριθμούς αντί για έναν: ρεύμα λειτουργίας, ρεύμα ακινητοποίησης ή κλειδωμένου ρότορα και εισροή εκκίνησης. Προσαρμόστε το μέγεθος του οδηγού, του μετατροπέα και της ασφάλειας για το μεγαλύτερο και να θυμάστε ότι ένας ακινητοποιημένος κινητήρας αντλεί πολλές φορές το ρεύμα λειτουργίας του, ενώ δεν παράγει χρήσιμη ροή.
Το ρεύμα λειτουργίας είναι το δημοσιευμένο σχήμα, μετρημένο στην ονομαστική τάση με την αντλία να κάνει κανονική εργασία. Είναι ο σωστός αριθμός για θερμικούς υπολογισμούς σταθερής κατάστασης και ο λάθος αριθμός για την επιλογή μετατροπέα, επειδή ένας βουρτσισμένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος που ξεκινά από την ηρεμία δεν έχει πίσω EMF και η περιέλιξη για λίγο μοιάζει με αντίσταση.
|
Τρέχουσα τιμή |
Τυπική σχέση με το τρέχον ρεύμα |
Γιατί αποφασίζει μια σχεδιαστική επιλογή |
|
Τρέχον / ονομαστικό ρεύμα |
1x, ο δημοσιευμένος αριθμός |
Ρυθμίζει το σταθερό θερμικό φορτίο στη ράγα και τη μέση βαθμολογία της καλωδίωσης |
|
Ενίσχυση εκκίνησης |
2-5 φορές για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου |
Ο μετατροπέας και η ασφάλεια πρέπει να περάσουν μέσα από αυτό χωρίς να σκοντάψουν ή να διπλωθούν προς τα πίσω |
|
Στάσιμο / μπλοκαρισμένο ρότορα |
3-8x και συνεχής μέχρι αποτυχίας |
Καταστρέφει κινητήρες, MOSFET και μονάδες οδηγού, εάν η διακλάδωση δεν έχει λιώσει |
|
Μέσος όρος PWM με δασμό 50 τοις εκατό |
Περίπου 0,5x κατά μέσο όρο, με ρεύμα πλήρους ράγας κατά τη διάρκεια κάθε παλμού |
Το PWM ελέγχει τη μέση ισχύ, όχι το ρεύμα αιχμής και δεν περιορίζει έναν κινητήρα που έχει σταματήσει |
Ακολουθούν δύο συνέπειες: ένας μετατροπέας με ονομαστική τιμή ακριβώς στο τρέχον ρεύμα θα καθίσει στην άκρη του θερμικού φακέλου του και μπορεί να πέσει σε κάθε εκκίνηση, και μια ασφάλεια μεγέθους στο τρέχον ρεύμα θα ανοίξει κατά τη νόμιμη εισροή, εκτός εάν πρόκειται για τύπο αργής ροής ή επαναρυθμιζόμενο. Μια ασφάλεια αργής εμφύσησης ή μια πολυασφάλεια με ονομαστική τιμή περίπου 1,5 έως 2 φορές το ρεύμα λειτουργίας είναι ο συνηθισμένος συμβιβασμός.
Η κατηγορία κάτω των 200 mA αξίζει ένα σχόλιο επειδή είναι η εικόνα που αναφέρουν οι μηχανικοί όταν ελπίζουν να λειτουργήσουν μια αντλία από τη λογική πλευρά της πλακέτας. Μια αντλία της οποίας η τρέχουσα κατανάλωση παραμένει κάτω από περίπου 200 mA μπορεί συχνά να μοιράζεται μια βοηθητική ράγα, υπό την προϋπόθεση ότι ο ρυθμιστής που την τροφοδοτεί έχει ακόμα χώρο κεφαλής μετά την οθόνη, την πλακέτα υποδοχής και τους αισθητήρες. Αυτή είναι μια δήλωση για τη ράγα, όχι για τον πείρο: μια αντλία 150 mA χρειάζεται ακόμα μια συσκευή μεταγωγής και μια δίοδο flyback.
Τρέχοντα προφίλ ανά τύπο αντλίας
Οι οικογένειες αντλιών συμπεριφέρονται διαφορετικά στους ακροδέκτες, γι' αυτό δεν αρκεί ένας μόνο αριθμός "τυπικού ρεύματος" για επιλογή.
|
Τύπος αντλίας |
Τυπική τάση μετάδοσης κίνησης |
Τρέχον προφίλ |
Τι πρέπει να παρέχει η κύρια πλακέτα |
|
Αντλία περισταλτικού σωλήνα, κατηγορίας 100 mL/min |
Κινητήρας 5-6 V ή 12 V DC |
Ομαλή, 200-500 mA λειτουργία, μέτρια εισροή |
Διακλάδωση σιδηροτροχιάς με μεταγωγή με MOSFET, PWM για έλεγχο ροής και τροφοδοσία με ασφάλεια |
|
Αντλία μικροδιαφράγματος |
3,0 V, 6 V ή 12 V DC |
Παλλόμενη ροπή, εισροή δύο έως τρεις φορές τρέχοντος ρεύματος |
Ένα στάδιο οδηγού με χώρο κεφαλής εισόδου. Αυτές οι αντλίες λειτουργούν συνήθως σε πλήρη λειτουργία και όχι σε PWM |
|
Γραναζωτή αντλία για μελάνι ή υγρό χαμηλού ιξώδους |
Κινητήρας συνεχούς ρεύματος 12 V ή 24 V ή ένα stepper |
Το ρεύμα αυξάνεται απότομα με την πίεση και το ιξώδες. Η ολίσθηση αυξάνει το φορτίο καθώς το υγρό αραιώνει |
Ένα αποκλειστικό πρόγραμμα οδήγησης και ανίχνευση ρεύματος, ώστε να μπορούν να ανιχνευθούν μπλοκάρισμα και στεγνή λειτουργία |
|
Αντλία με γρανάζια ή προοδευτική κοιλότητα για κεραμική πάστα |
Stepper ή σερβομηχανισμός με ειδικό πρόγραμμα οδήγησης, συνήθως τροφοδοσία προγράμματος οδήγησης 24-48 V |
Υψηλή, σχεδόν στατική ζήτηση ροπής με ανάδραση πίεσης |
Ένας πραγματικός άξονας κίνησης: αποκλειστικός οδηγός, σήματα βήματος και κατεύθυνσης και έλεγχος πίεσης ή ροής κλειστού βρόχου |
Η τελευταία σειρά είναι αυτή που εκπλήσσει τις ομάδες που προέρχονται από υγρά τύπου inkjet. Η εξώθηση μιας κεραμικής πάστας υψηλής περιεκτικότητας σε στερεά είναι μια διαδικασία θετικής μετατόπισης, καθοδηγούμενη από την πίεση, και ο κινητήρας της αντλίας έχει συνήθως το μέγεθος από τη ροπή και όχι από τον ρυθμό ροής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτά τα συστήματα έχουν κατασκευαστεί ως άξονες κίνησης με τους δικούς τους οδηγούς και τη δική τους παροχή, και γιατί αξίζει το όριο επιλογής από την πλευρά του ρευστού μεταξύ των γραναζιών και των περισταλτικών αντλιώνχωριστό πλαίσιο αποφάσεωναντί για μια μετασκευή ανεμιστήρα.
Έλεγχος σιδηροτροχιάς τροφοδοσίας: Το τροφοδοτικό σας έχει ακόμα χώρο κεφαλής;
Προσθέστε τι καταναλώνει ήδη το μηχάνημα και αφαιρέστε το από την ονομαστική τροφοδοσία ρεύματος. Σε μια μηχανή 24 V, 350 W, ένα κρεβάτι 220 W, ένα θερμό άκρο 40 W, τέσσερις βηματικοί κινητήρες και οι ανεμιστήρες μπορούν να αφήσουν μόνο 40-60 W - περίπου 2 A στα 24 V - για την αντλία και τον μετατροπέα της.
Ο έλεγχος προϋπολογισμού είναι το βήμα που παραλείπεται πιο συχνά, επειδή μια αντλία 300 mA ακούγεται ασήμαντη δίπλα σε ένα θερμαινόμενο κρεβάτι 10 A. Η διαφορά είναι ο κύκλος λειτουργίας: ο κύκλος κλίνης και θερμού τέλους, ενώ η αντλία λειτουργεί συνεχώς. Ένα μηχάνημα που κάθεται στο 80 τοις εκατό της βαθμολογίας PSU του κατά τη διάρκεια της θέρμανσης θα κρεμάσει όταν προστεθεί η αντλία και το σύμπτωμα είναι συνήθως μια μετατόπιση της θερμοκρασίας του κρεβατιού ή ένα βήμα που παρακάμπτει τα βήματα.
|
Φορτώστε σε μηχανή 24 V / 350 W |
Τυπική ισχύς |
Τυπικό ρεύμα στα 24 V |
|
Θερμαινόμενο κρεβάτι, κατηγορίας 220 x 220 mm |
200-240 W |
8.3-10 A |
|
Καυτό τέλος |
30-50 W |
1.3-2.1 A |
|
Τέσσερις βηματικοί κινητήρες, φορτίο εκτύπωσης |
20-40 W |
0.8-1.7 A |
|
Ανεμιστήρες, οθόνη, πίνακας υποδοχής, αισθητήρες |
5-10 W |
0.2-0.4 A |
|
Απομένει χώρος κεφαλής για την αντλία και τον μετατροπέα της |
Περίπου 40-60 W |
Περίπου 1,7-2,5 Α |
Οι απώλειες μετατροπέα ανήκουν στον ίδιο προϋπολογισμό: ένας μετατροπέας buck μεταγωγής είναι συνήθως 85-95 τοις εκατό αποδοτικός, επομένως ένα φορτίο αντλίας 12 V, 300 mA κοστίζει μόνο περίπου 4 W στην είσοδο, ενώ ένας γραμμικός ρυθμιστής με πτώση 24 V σε 5 V στα 500 mA θα διαχέει περίπου 9,5 W ως θερμότητα. Η γραμμική ρύθμιση είναι αποδεκτή για έναν αισθητήρα και λάθος για έναν κινητήρα.
Τέλος, μετρήστε αντί να υποθέσετε: βάλτε έναν μετρητή ρεύματος στον κλάδο της αντλίας, θέστε το μηχάνημα σε λειτουργία με το κρεβάτι και το θερμό άκρο ανοιχτό και παρακολουθήστε την τάση της σιδηροτροχιάς ενώ η αντλία ξεκινά και σταματά σε μια κλειστή βαλβίδα. Μια ράγα που βυθίζεται περισσότερο από μερικές εκατοντάδες millivolt χρειάζεται δική της παροχή ή μεγαλύτερο PSU, όχι μεγαλύτερο πυκνωτή.
Μετατροπή τάσης: Buck, Boost και το πρόβλημα 3,0 V
Μετατροπή μόνο όταν η πλακέτα δεν μπορεί να τροφοδοτήσει απευθείας την τάση της αντλίας. Κατεβείτε με έναν σύγχρονο μετατροπέα buck για μια αντλία 12 V σε μια ράγα 24 V, προχωρήστε με έναν μετατροπέα ενίσχυσης για μια αντλία 12 V σε μια ράγα 5 V και αντιμετωπίστε τα 3,0 V ως ειδική περίπτωση.
Η μετατροπή Buck είναι η συνηθισμένη περίπτωση, επειδή οι σύγχρονοι εκτυπωτές διαθέτουν ράγα εισόδου 24 V, ενώ οι περισσότερες μικρές αντλίες έχουν ονομαστική τάση 12 V. Μια οικογένεια μονάδων που δέχεται 5,3-36 V in και αποδίδει 12 V στα 2,5 A καλύπτει την εργασία με περιθώριο και λειτουργεί κρύα με φορτίο 300 mA. Ελέγξτε τρεις προδιαγραφές: εύρος εισόδου, ρεύμα εξόδου που καλύπτει την εισροή και μεταγωγή και όχι γραμμική ρύθμιση.
Η μετατροπή ενίσχυσης εμφανίζεται όταν η μόνη βολική ράγα είναι 5 V και η αντλία χρειάζεται 12 V. Η αριθμητική σημασία έχει περισσότερο από την τοπολογία: η ισχύς εξόδου δεν μπορεί να υπερβαίνει την ισχύ εισόδου, επομένως ένα φορτίο 12 V, 300 mA 3,6 W χρειάζεται περίπου 0,9 A από μια ράγα 5 V με απόδοση 85 τοις εκατό. Οι μονάδες Boost αυτής της κατηγορίας δέχονται εισόδους τόσο χαμηλές όσο 0,5 V, αλλάζουν σε 1,2 A και προσθέτουν θερμική απενεργοποίηση, γεγονός που τις καθιστά χρησιμοποιήσιμες από ένα μόνο στοιχείο ή μια ράγα 5 V.
|
Μετατροπή |
Κατηγορία μετατροπέα προς αναζήτηση |
Αποτελεσματικότητα και τρέχουσα σημείωση |
Παγίδα προς αποφυγή |
|
Ράγα 24 V προς αντλία 12 V (κατέβασμα) |
Σύγχρονο buck, είσοδος 5,3-36 V, έξοδος 12 V / 2-2,5 A |
85-95 τοις εκατό? Το ρεύμα εισόδου είναι μόνο περίπου το 55 τοις εκατό του ρεύματος εξόδου στα 24 V in |
Μια μονάδα που έχει βαθμολογηθεί ακριβώς με το τρέχον ρεύμα θα αναδιπλωθεί κατά την εισαγωγή |
|
Ράγα 24 V προς αντλία 5 V ή 6 V (βήμα προς τα κάτω) |
Ίδια οικογένεια με έξοδο 5 V, 2-2,5 A |
85-95 τοις εκατό σε μέτριο φορτίο |
Επιβεβαιώστε ότι η αντλία έχει καθοριστεί για 5 V. μια αντλία 6 V λειτουργεί πιο αργά και πιο αδύναμα στα 5 V |
|
Αντλία ράγας 5 V προς 12 V (ανέβασμα) |
Μονάδα Boost με είσοδο 0,5-5,5 V και διακόπτη 1,2 A |
80-90 τοις εκατό? Το ρεύμα εισόδου αυξάνεται καθώς αυξάνεται η τάση εξόδου |
Το ρεύμα εισόδου, όχι το ρεύμα εξόδου, καθορίζει την απαίτηση καλωδίου και σιδηροτροχιάς |
|
Ράγα 5 V σε αντλία 3,0 V (βήμα προς τα κάτω) |
Buck χαμηλής τάσης εξόδου με προδιαγραφή ελάχιστου φορτίου |
Χαμηλότερη απόδοση σε υψηλή αναλογία υποβάθμισης |
Ο κυματισμός εξόδου και το ελάχιστο φορτίο έχουν σημασία επειδή η αντλία είναι κινητήρας και όχι αντίσταση |
Τρεις συνήθειες αποτρέπουν τις περισσότερες αποτυχίες μετατροπών. Ποτέ μην ρίχνετε την τάση με μια αντίσταση σειράς, γιατί η πτώση εξαρτάται από το ρεύμα και η αντίσταση μετατρέπει τη διαφορά σε θερμότητα. Ποτέ μην λειτουργείτε μια αντλία 12 V μεταξύ της ράγας 24 V και ενός κόμβου 12 V σε μια προσπάθεια να χωρίσετε τη διαφορά. Ποτέ μην τροφοδοτείτε μια αντλία 3,0 V από τη λογική ράγα 3,3 V, γιατί εκεί ένα στάβλο κατεβάζει τον μικροελεγκτή μαζί με την αντλία.
Δύο λεπτομέρειες αξίζει να ελέγξετε στον πάγκο: ένας μετατροπέας ώθησης που ξεκινά σε στάσιμο κινητήρα μπορεί να μην φτάσει ποτέ την τάση εξόδου του και ένας μετατροπέας τοποθετημένος κατάντη των κύριων ασφαλειών του εκτυπωτή που συγχωνεύονται με τους θερμαντήρες.
Οδηγός καλωδίωσης: Το στάδιο οδήγησης και τα μέρη προστασίας
Τοποθετήστε ένα MOSFET N-καναλιού χαμηλής πλευράς ή μια έτοιμη μονάδα οδήγησης μεταξύ της ράγας και της αντλίας, τοποθετήστε μια δίοδο flyback στους ακροδέκτες του κινητήρα, ασφαλίστε τον κλάδο στη ράγα και κρατήστε το ρεύμα επιστροφής της αντλίας μακριά από τα εδάφη του αισθητήρα.
Ένας κινητήρας αντλίας είναι ένας επαγωγέας και ένας επαγωγέας αντιστέκεται σε ξαφνική αλλαγή ρεύματος. Όταν ένα MOSFET διακόπτει το ρεύμα περιέλιξης, η αποθηκευμένη ενέργεια εμφανίζεται ως μια ακίδα τάσης που μπορεί να υπερβεί τη ράγα κατά μεγάλο παράγοντα και να καταστρέψει τη συσκευή μεταγωγής. Μια δίοδος κατά μήκος των ακροδεκτών της αντλίας, κάθοδος στη θετική ράγα, δίνει σε αυτό το ρεύμα έναν βρόχο για να κυκλοφορήσει μέσα και σφίγγει την ακίδα. Η παράλειψή της είναι ο πιο συνηθισμένος λόγος που μια θύρα ανεμιστήρα πεθαίνει την πρώτη ημέρα της μετασκευής της αντλίας.
|
Μέρος |
Σκοπός |
Σημείωση επιλογής |
|
MOSFET N-καναλιού λογικού επιπέδου, χαμηλής πλευράς |
Αφήνει ένα λογικό σήμα 3,3 V ή 5 V να αλλάξει την αντλία από τη ράγα VBB |
Κατώφλι πύλης κάτω από τη λογική τάση. χαμηλή αντίσταση σε αυτήν την τάση πύλης. προσθέστε μια αντίσταση πύλης 100 ohm και μια πύλη pull-down 10 kohm |
|
Flyback δίοδος στους ακροδέκτες της αντλίας |
Σφίγγει την επαγωγική ακίδα όταν ο κινητήρας είναι απενεργοποιημένος |
Τύπος Schottky ή ταχείας ανάκτησης, ονομαστική τιμή ρεύματος πάνω από το ρεύμα ακινητοποίησης της αντλίας, αντίστροφη τάση πάνω από τη ράγα |
|
Ασφάλεια ή επαναρυθμιζόμενη πολυασφάλεια στον κλάδο της αντλίας |
Ανοίγει το κύκλωμα εάν σταματήσει η αντλία ή βραχυκυκλώσει η καλωδίωση |
Αργή ροή ή επαναφορά, με ονομαστική τιμή περίπου 1,5 έως 2 φορές το ρεύμα λειτουργίας, κάτω από την ονομαστική τιμή του καλωδίου |
|
Ογκώδης πυκνωτής κατά μήκος του κλάδου της αντλίας |
Απορροφά την εισροή και συνεχίζει να απενεργοποιεί τον θόρυβο από την κύρια ράγα |
Ηλεκτρολυτικό χαμηλού ESR, 100-470 uF, ονομαστική τάση τουλάχιστον 1,5 φορές τη ράγα |
|
Μονάδα προγράμματος οδήγησης (εναλλακτικά σε διακριτά εξαρτήματα) |
Συσκευάζει τον διακόπτη, τη διαδρομή επιστροφής και συχνά τον περιορισμό ρεύματος σε μία πλακέτα |
Πρέπει να δέχεται λογικές εισόδους 3,3 V και να είναι ονομαστική πάνω από το ρεύμα ακινητοποίησης. Οι περισσότερες πλακέτες ανεμιστήρα και οδηγού κινητήρα πληρούν τις προϋποθέσεις |
|
Συνεστραμμένο ζεύγος για τα καλώδια της αντλίας |
Μειώνει τον ακτινοβολούμενο ηλεκτρικό θόρυβο |
Διαδρομή μακριά από το θερμίστορ, το τερματικό στοπ και την καλωδίωση ανιχνευτή. ενώνουν τους χώρους σε ένα μόνο σημείο |
Τα σήματα ελέγχου αξίζουν την ίδια φροντίδα με τη διαδρομή ισχύος. Η έξοδος ανεμιστήρα του Marlin είναι ένα κανάλι PWM που μπορεί να εντοληθεί απευθείας, και τα τμήματα ανεμιστήρα και output_pin του Klipper εκθέτουν μια ακίδα με καπάκι max_power, cycle_time και kick_start_time που βοηθά έναν κινητήρα να ξεπεράσει τη στατική τριβή σε χαμηλή λειτουργία. Ένας χρόνος κύκλου μεταξύ 0,01 και 0,1 δευτερολέπτων ταιριάζει σε έναν μικρό κινητήρα συνεχούς ρεύματος και ένα κατώφλι off_polow κρατά μια πολύ χαμηλή εντολή ώστε να μην αφήνει την αντλία ακινητοποιημένη και ζεστή.
Λίστα ελέγχου θέσης σε λειτουργία: Από την ετικέτα στην πρώτη εκτέλεση
Πραγματοποιήστε οκτώ ελέγχους με τη σειρά: ετικέτα, ράγα, χώρος κεφαλής, μετατροπή, μεταγωγή, προστασία, καλωδίωση και βαθμονόμηση. Καθεμία διαρκεί λίγα λεπτά και μαζί αποτρέπουν τις δύο αστοχίες που σκοτώνουν τις μετασκευές της αντλίας - έναν υποβαθμισμένο οδηγό και ένα ακινητοποιημένο ρεύμα ακινητοποίησης κινητήρα μέσω ενός κλάδου που δεν συντήχθηκε ποτέ.
Διαβάστε την ετικέτα της αντλίας και καταγράψτε την ονομαστική τάση και ρεύμα. Εάν εμφανίζεται μόνο η ισχύς, διαιρέστε τα βατ με τα βολτ για να λάβετε αμπέρ και αντιμετωπίστε το αποτέλεσμα ως ελάχιστο.
Προσδιορίστε τη ράγα που ταιριάζει ήδη: μια αντλία 24 V συνδέεται με τη ράγα εισόδου με ασφάλεια σε έναν εκτυπωτή 24 V, ενώ μια αντλία 12 V χρειάζεται μετατροπέα.
Ελέγξτε τον προϋπολογισμό του PSU με την κλίνη και το θερμό άκρο σε πλήρη ισχύ και διατηρήστε τουλάχιστον το 20 τοις εκατό σε αποθεματικό για την αντλία και τον μετατροπέα.
Μέγεθος του μετατροπέα για inrush αντί για το τρέχον σχήμα. ένα 2x περιθώριο πάνω από το τρέχον ρεύμα είναι ένα λογικό σημείο εκκίνησης.
Επιλέξτε ένα MOSFET λογικού επιπέδου ή μια μονάδα οδήγησης με ονομαστική τιμή πάνω από το ρεύμα ακινητοποίησης, τοποθετημένη όπου μπορεί να φτάσει ο αέρας.
Προσθέστε τη δίοδο flyback και την ασφάλεια διακλάδωσης και, στη συνέχεια, επαληθεύστε τον προσανατολισμό της διόδου πριν ενεργοποιήσετε την τροφοδοσία.
Καλώδιο με γείωση αστεριού, κρατήστε τα καλώδια της αντλίας μακριά από τα σήματα θερμοκρασίας και τερματισμού τερματισμού και τοποθετήστε τον πυκνωτή όγκου κοντά στην αντλία.
Βαθμονόμηση της ροής: ξεκινήστε με χαμηλή λειτουργία, βρείτε την τιμή εκκίνησης, μετρήστε ή ζυγίστε το παρεχόμενο υγρό και καταγράψτε το ρεύμα στο σημείο εργασίας.
Δύο παρατηρήσεις ανήκουν στη διαδικασία. Η ροή μιας περισταλτικής αντλίας είναι συνάρτηση της ταχύτητας του σωλήνα και του κινητήρα, επομένως η επανεξέταση του βαθμονομημένου κύκλου λειτουργίας μετά από μια αλλαγή σωλήνα διατηρεί τη δοσολογία ακριβή. Μια πάστα χειρισμού γραναζιού ή αντλίας διαφράγματος μπορεί να μπλοκαριστεί από ένα μόνο αποξηραμένο σωματίδιο, επομένως αντιμετωπίζετε μια ξαφνική αύξηση ρεύματος ως απόφραξη και όχι ως φθαρμένη αντλία.
Εάν προτιμάτε τη διαδρομή του υγρού και τα ηλεκτρονικά στοιχεία κίνησης μαζί, η Superior κατασκευάζει εξαρτήματα δοκιμής εναπόθεσης πάστας και μελανιού μέσω τουΥπηρεσία τρισδιάστατης εκτύπωσης, και τοβιβλιοθήκη πόρωνκρατά τους συνοδευτικούς οδηγούς επιλογής αντλίας και χειρισμού υγρών.
Συχνές Ερωτήσεις
Έξι ερωτήσεις προκύπτουν σχεδόν σε κάθε μετασκευή αντλίας και οι παρακάτω απαντήσεις καλύπτουν το σκεπτικό που έχει σημασία για μια πρώτη κατασκευή.
Μπορώ να λειτουργήσω μια αντλία 12 V από έναν εκτυπωτή 24 V χωρίς μετατροπέα;
Όχι, όχι άμεσα. Ένας κινητήρας 12 V που τροφοδοτείται από 24 V λειτουργεί με διπλάσια περίπου την ονομαστική του ταχύτητα, αντλεί περισσότερο ρεύμα από ό,τι μπορούν να διαχέουν οι περιελίξεις του και μπορεί να καταστρέψει την αντλία μέσα σε λίγα λεπτά. Ο περιορισμός PWM δεν το διορθώνει ούτε αυτό, επειδή ο κινητήρας εξακολουθεί να βλέπει τα πλήρη 24 V κατά τη διάρκεια κάθε παλμού. Χρησιμοποιήστε έναν μετατροπέα buck με ονομαστική τιμή τουλάχιστον διπλάσια από το ρεύμα λειτουργίας της αντλίας.
Είναι αρκετή μια θύρα ανεμιστήρα για την οδήγηση μιας περισταλτικής αντλίας;
Μερικές φορές, αλλά χρειάζεται έλεγχος αντί να υποθέσει. Οι θύρες ανεμιστήρα είναι έξοδοι με μεταγωγή MOSFET στη ράγα τροφοδοσίας, επομένως η αρχή είναι σωστή. το όριο είναι η βαθμολογία του λιμανιού. Μια θύρα που έχει σχεδιαστεί για έναν αξονικό ανεμιστήρα 0,1-0,3 A μπορεί να μην αξιολογηθεί για μια αντλία 0,5 A. Εάν η αντλία τραβάει περισσότερα από αυτά για τα οποία έχει καθοριστεί η θύρα, δώστε της μια αποκλειστική διακλάδωση που οδηγείται από το δικό της MOSFET που η πλακέτα απλώς σηματοδοτεί.
Τι ρεύμα χρειάζεται μια αντλία 3,0 V;
Οι μικρές αντλίες με διάφραγμα 3,0 V και πιεζοηλεκτρικές αντλίες συνήθως αντλούν 100-500 mA σε πλήρη λειτουργία, πολύ πέρα από κάθε λογική ακίδα και συνήθως πέρα από την πλεονάζουσα χωρητικότητα της λογικής ράγας 3,3 V. Η πρακτική διάταξη είναι ένας μικρός μετατροπέας buck από τη ράγα 5 V συν μια συσκευή μεταγωγής. Μια αντλία που καθορίζεται κάτω από περίπου 200 mA μπορεί να χωρέσει μια βοηθητική ράγα, αλλά μόνο αφού επαληθεύσετε ότι ο ρυθμιστής της ράγας έχει τόσο μεγάλο χώρο κεφαλής.
Πώς μπορώ να ξέρω εάν η κύρια πλακέτα μου μπορεί να παρέχει το ρεύμα της αντλίας;
Ξεκινήστε από τον ρυθμιστή και την καλωδίωση, όχι από τη φίσα. Η τεκμηρίωση της πλακέτας δίνει το εύρος εισόδου και τη βαθμολογία εξωτερικής συσκευής του ενσωματωμένου ρυθμιστή - το SKR 2 δέχεται 12-24 V και ο ρυθμιστής του βαθμολογείται σε 4 A - και η βαθμολογία PSU δίνει τον συνολικό προϋπολογισμό. Αφαιρέστε το κρεβάτι, το θερμό άκρο, τους κινητήρες, τους ανεμιστήρες και τα ηλεκτρονικά, κρατήστε ένα απόθεμα και, στη συνέχεια, επιβεβαιώστε με έναν μετρητή ρεύματος ενώ λειτουργεί η αντλία.
Πώς ελέγχει το PWM μια αντλία και είναι ασφαλές για τον κινητήρα;
Το PWM ενεργοποιεί και απενεργοποιεί την τάση σιδηροτροχιάς σε μια σταθερή συχνότητα και μεταβάλλει την αναλογία του χρόνου ενεργοποίησης, έτσι ώστε ο κινητήρας να βλέπει την πλήρη τάση κατά τη διάρκεια κάθε παλμού. Για έναν βουρτσισμένο κινητήρα συνεχούς ρεύματος εντός της ονομαστικής του τάσης που είναι αποδεκτή και τυπική. Δεν είναι ασφαλές όταν η ράγα υπερβαίνει την ονομαστική τιμή του κινητήρα και δεν βοηθάει σε πολύ υψηλές συχνότητες: διατηρήστε τον χρόνο κύκλου στο εύρος χιλιοστών του δευτερολέπτου και ορίστε μια ελάχιστη τιμή λειτουργίας ή εκκίνησης ώστε η αντλία να μην μπορεί να σταματήσει σε χαμηλές εντολές.
Χρειάζομαι δεύτερο τροφοδοτικό για την αντλία;
Μόνο όταν ισχύει μία από τις τρεις προϋποθέσεις: οι ράγες του μηχανήματος δεν έχουν ελεύθερο χώρο κεφαλής ρεύματος, η τάση της αντλίας δεν μπορεί να παραχθεί αποτελεσματικά από τις διαθέσιμες ράγες ή το ρεύμα εισόδου ή ακινητοποίησης της αντλίας θα ενοχλούσε τους θερμαντήρες και τους οδηγούς βηματισμού. Εάν ο έλεγχος προϋπολογισμού περάσει και η διακλάδωση της αντλίας συγχωνευθεί και φιλτραριστεί χωριστά, η κοινή χρήση της παροχής του εκτυπωτή είναι λογική και απλούστερη από την προσθήκη δεύτερης σύνδεσης στο δίκτυο.
Στείλτε το φύλλο δεδομένων αντλίας μαζί σαςάμεσο αίτημα προσφοράςκαι θα επιβεβαιώσουμε την τάση και τον τρέχοντα προϋπολογισμό πριν ξεκινήσει η κατασκευή.

