Fan extender, что это такое ?

Подписаться на 3Dtoday
Brokly
Идет загрузка
Загрузка
10.11.15
25864
41
печатает на Prusa i3 Steel
Техничка
52
Статья относится к принтерам:
Mendel Prusa Prusa i3 Steel - DIY Prusa
"Горе от ума".
Как то гуляя по “алиэкспересс”, в поисках “примочек” для стальной пруши наткнулся на непонятно дорогой модуль, с названием “fan extender”.
PREVIEW
Явно завышенная цена заставила остановиться и вникнуть. Оказалось это маленькая платка “нахлобучка” , которая втыкается в разъем серв и предназначается для управления вентиляторами принтера.
Connect.JPG
“Хождение по мукам” .
Стал изучать внимательнее и оказалось, что продавцов этих платочек уйма, инструкций по втыканию в RAMPS – тьма, а вот руководств по использованию – НЕТ. Тогда я стал считать кулеры на моем принтере. Их оказалось не так уж и много, но все маленькие и шумные.
Как показывает практика, сделать громкий вентилятор тихим можно понизив частоту его вращения. Конечно, это уменьшает поток воздуха, но часто и меньшего обдува вполне хватает. Кроме того не всегда нужно включать все вентиляторы. Вот поэтому и появилось такое расширение RAMPS - “расширитель вентиляторов”. Этот модуль позволяет регулировать скорость вращения двух кулеров.
К моей конструкции принтера, стандартно продающиеся модули, не подходили. Проблема в том, что такой модуль выступает в сторону, за габариты основной платы. Да и у серийного решения всего два канала регулировки. Мне же хотелось использовать ресурсы в полном объеме и задействовать все четыре канала. К тому же цена модуля и время ожидания доставки не радовали.
Shem.JPG
Схема устройства проста, это обычный выходной каскад на N-канальном полевом транзисторе, в "очень" стандартном включении и индикационными диодами. На плате RAMPS, уже есть три аналогичных, в зависимости от конфигурации, они управляют нагревом стола, нагревом сопла экструдеров, а иногда и вентилятором обдува модели.
“А был ли мальчик ?” (изучение “Марлина”).
Ковыряя скетч принтера, выяснил, что разработчики уже все придумали и реализовали. Оказывается, логически, есть вентилятор, который обдувает драйверы шаговиков и ключ heat bed. А вентилятор охлаждения экструдера может включаться и выключаться в зависимости от температуры его горячего конца. Про обдув модели, наверное и так все знают. Как все это настроить я расскажу ниже.
Несколько слов о физической конструкции.
Для уменьшения размеров тут используются транзисторные сборки (два транзистора в одном корпусе),
Datasheet.JPG
это допустимо, поскольку токи потребления вентиляторов редко превышают 0.5 ампера. Для того, что бы собрать четырех канальный расширитель понадобятся : два корпуса IRF7311 (можно IRF7301, IRF7303, IRF7313, IRF7331, IRF7341 и т.д.); по четыре резистора номиналов 10 Ом, 1.8 кОм, 100 кОм; четыре светодиода, две макетных платы под SOIC8; кусочек макетной платы “в дырочку”; провода, разъемы и штырьки в ассортименте.
NABOR.JPG
Обратите внимание, что нужен разъем “мама” 4x3, таких “в природе” не водится, но его можно набрать из четырех 3x1, или двух 3x2, или трех 4x1. Я использовал один 4x1 и один 4x2.
plata.JPG
На макетной плате под SOIC-8 режутся дорожки, в разрезы ставятся чип резисторы, диоды перемычки. В результате получаем два модуля на два канала.
modul_05.JPG
Эти модули и разъем крепятся на плате “в дырочку”, где все распаивается в нужном порядке. Полученная конструкция позволит подключить и управлять ч четырьмя вентиляторами.
modul.JPG
На плате RAMPS уже разведен разъем для отвода питания 12 вольт, после предохранителя, но обычно, он не впаян. Его нужно впаять.
RAMPS_12CONN.JPG

Можно подключиться и к основному разъему питания, но тогда это будет до предохранителя и может фатально сказаться на исправности “мозгов” принтера в случае ошибки или выхода из строя вентилятора.
Будем считать, что конструкция собрана, а у кого-то куплена и подключена к RAMPS.
ramps.JPG
Теперь нужно объяснить мозгам принтера, что мы от них хотим. Хотеть будем без фанатизма, поэтому используем только стандартные фичи.
Итак, конфигурируем прошивку.
Прежде всего имеет смысл переключить на эту плату вентилятор обдува модели. Для этого просто изменим тип платы :
В configuration.h изменяем #define MOTHERBOARD BOARD_RAMPS_13_EEB , это действие назначит для D10 и D9 подключение нагревателей экструдеров, первого и второго соответственно, а на D8 – нагрев стола (скорее всего так у вас и было), ну а кулер обдува переназначит на выход нашей платы, который связан с контактом D4 (не забудьте произвести переподключение вентилятора туда).
Дальше самое интересное, будем редактировать параметры в файле configuration_adv.h . Находим параметр #define CONTROLLERFAN_PIN -1 и вместо -1 устанавливаем номер ножки которую мы еще не задействовали (5 или 6 или 11). Я выбрал 5 и теперь я могу подключить к выходу расширителя, связанному с этой ножкой, вентилятор обдува драйверов шагового двигателя и ключа термостола. Теперь обдув будет включаться если активен хотя бы один шаговый драйвер или нагревается стол. Связанный параметр #define CONTROLLERFAN_SECS 60 говорит о том, что выключаться обдув будет через 60 секунд после отключения всех шаговых драйверов и нагрева стола. Не забывайте, что шаговые двигатели активны и в момент останова, их фиксирует ток удержания. Для полного отключения шаговых драйверов мы должны подать команду принтеру или он сам уйдет в простой после окончания печати. Параметр #define CONTROLLERFAN_SPEED 255 означает, что вентилятор крутится с полной мощностью, если 255 изменить в меньшую сторону, то скорость и производительность вентилятора уменьшатся, но и звук станет тише. Больше 255 этот параметр ставить не нужно, это может привести к ошибке.
Параметр #define EXTRUDER_0_AUTO_FAN_PIN -1 позволит задать канал подключения вентилятора охлаждения первого экструдера, а EXTRUDER_1_AUTO_FAN_PIN и EXTRUDER_2_AUTO_FAN_PIN – второго и третьего, соответственно. Если же у вас один кулер на два, например, экструдера, задайте в первом и втором параметре одну и ту же ножку. Я выбрал 6 канал: #define EXTRUDER_0_AUTO_FAN_PIN 6. Параметр #define EXTRUDER_AUTO_FAN_TEMPERATURE 50 означает, что охлаждение экструдера включится/выключится при 50 градусах хотэнда. Ну а – скорость вращения вентилятора охлаждения.
Хочу обратить ваше внимание на то, что 11 контакт (D11) по умолчанию используется для управления щупом автолевелинга, так что если вы в прошивке используете эту опцию, не задействуйте этот канал для управления вентилятором.
Подписаться на 3Dtoday
52
Комментарии к статье

Комментарии

10 Ноя 16:09
6
Реально полезная статья! Давно такого не читал. Спасибо! Буду пробовать.
10 Ноя 16:40
0
спасибо давно искал что это за платка
у тебя получилось очень компактно , а то эта штука если покупать даже на али 10 баксов стоит

я сделал вот так громоздко, но тоже не нарадуюсь поставил отдельно на вентиляторы термобарьера и на обдув детали.



ifr.jpg
10 Ноя 18:27
1
Есть еще один способ снизить шум от вентиляторов - поставить вентиляторы с меньшим током. На моем принтере стояли на 0,3 А, я пошел в магазин компьютерных запчастей и купил 3 кулера на 0,08 А, теперь их не слышно, в принципе, гудит только вентилятор обдува "термобарьера". Статья интересная, не знал о такой штуке :)
10 Ноя 19:39
0
Спасибо за статью, очень полезная информация, тоже буду пробовать как появится время.
Особенно полезно включение/выключение обдува хотенда при определенной температуре, это избавит от лишнего потока воздуха при первоначальном нагреве стола :)
10 Ноя 19:43
6
Статья - прямо глоток свежего воздуха среди "Смотрите я напечатал лягушку что скажете"
10 Ноя 20:08
0
тут сейчас подумал, а что мешает исключить дополнительный 2х коннектор к 12в и заюзать 5в от коннектора Servos и использовать 5-ти вольтовые вентиляторы ?
Clip2net_151110200610.png

Вот только не смог найти по схематике, эты выходы 5v идут напрямую с микроконтроллера с их вытекающими миллиамперами или все таки от стабилизатора ?
10 Ноя 20:34
0
Они запитаны от стабилизатора, а снимать с него более 250мА рискованно.
Эта доработка мешает поставить механический автолевел, вот это недостаток.
10 Ноя 20:36
0
а что мешает поставить более мощный стабилизатор к примеру на 2-3А ?
10 Ноя 20:52
0
Автолевелу не мешает. Подключайте на тот же 11 пин, а кулер на этот канал не ставьте. Или запитайте транзистор этого канала не от 12 , а от 5 и вешайте серву вместо вентилятора на канале D11. Кстати при использовании индукционного датчика автолевела, через этот ключ можно подавать питание на датчик.
10 Ноя 20:55
0
Пять вольт на плате беруться со стабилизатора ардуино, скорее всего будет его перегрузка. Если уж очень хочется использовать 5 вольтовые кулеры выставляйте мощность вентилятора не более 100 (вместо 255) и никакого стабилизатора не понадобится.
10 Ноя 22:59
0
вот ответ питание идёт от ардуино от всем известного стабилизатора который часто сгорает


ARDU.jpg
10 Ноя 21:13
0
Не критики ради, а интересу для. Зачем нужно больше трех вентиляторов? Один маломощный на обдув экструдера, включен постоянно. А один-два (если два - параллельно) на управляемом канале для обдува печатной зоны. Если есть желание обдувать драйверы - опять же, подбирается маломощный 40-миллиметровый вентилятор.
10 Ноя 21:24
0
как вариант обдув индивидуально 2-х экструдеров + охлаждение рабочей зоны + охлаждение рампса итого уже 4
10 Ноя 21:32
0
Ну а реально есть необходимость управлять охлаждением экструдеров и рампса?
11 Ноя 13:56
2
Ну лично мне очень хочется хотя бы два управляемых ветряка. Один на обдув хотэнда, а второй на обхлаждение модели (если вдруг ПЛА печатать надо будет). Сейчас именно вентилятор хотэнда то у меня и включен на штатный канал RAMPSa и переназначен в конфигах. Это, скажу я вам, мегаудобно: мощность выставлена на 180 попугаев (из 255 возможных), ветряк почти не шумит по сравнению с тем, если включить его на постоянку (а постоянка у меня около 13Вольт, чтобы кровать быстрее грелась). Более того, кулер этот включается только при нагреве хотэнда до 50*С и при остывании сам же и выключается. Это тоже лично для меня большой плюс: не дует ничего лишнего в районе кровати - та быстрее нагревается. Ну и при окончании печати кулер не молотит шо дурной вхолостую, а тихо сам выключается. А вот обдува модели у меня теперь нет :( Хочу похожую схему как у Brokly реализовать, только MOSFETы халявные буду брать с материнок. Ну и светодиоды подумаю, ставить ли...
11 Ноя 14:23
0
Спасибо за развернутый ответ. Я просто думаю, а вдруг мне тоже надо.
Но у меня MKS Gen, у нее 4 управляемых выхода.
10 Ноя 21:25
0
Если говорить о заводской версии расширителя, то, получается, что можно использовать только 5В вентиляторы?
10 Ноя 22:03
0
Заводская версия также имеет подключение внешнего питания 12 вольт. Охлаждением RAMPS и экструдеров можно управлять, например, для снижения шума после окончания печати (печать в ночь, принт фермы и т.д..) А вообще это на усмотрение владельца. Однако "отцы" зачем то это сделали :) Ну а про несколько экструдеров уже сказали.
11 Ноя 14:12
0
Gelid Silent 40 или 60 спасут отца 3D печати. :)
Понавтыкал везде. все тихо.
12 Ноя 18:54
0
Все это хорошо, но никто чегоито не сказал ни слова про обдув радиаторов шаговиков.
Если у Вас двойная подача по Z, и экструдеров боудена тоже 2, сколько шаговиков получается для работы 24/7 ???

У меня вышло 6 штук.
К этому смело добавляем еще 2 на радиатор термобарьера, да еще 2 - на сопло,
итого - уже 10 штук.

Занимательная арифметика, а?
Не забываем, что раком легких мы не хотим страдать, и весь корпус принтака у нас закрыт полугерметичным кожухом, включая моторы,
защищая оператора от испарений пластика и шумов.

Уважаемый eta4ever, Ваша фраза
Зачем нужно больше трех вентиляторов
Ну никак в этом случае не тянет даже на вежливый ответ. ;)
Ну допустим, если Ваш принтер на улице вонизмом занимается...:D

Даю справку - на шаговики сажаются на термопасту радиаторы от старых пентиумов - это бюджетно.
27 Ноя 03:23
1
fan-control.JPG

а вот моя самодельная плата Fan extender под транзисторы AO4468
27 Ноя 09:09
0
Мне такой вариант не подходит, поскольку конструкция моего принтера не позволяет "вылезти" пределы RAMPS, можно расти только вверх. да и вправо вбок не получится, там скоро, на AUX1, поселится платочка WIFi коннектора-вебсервера на ESP8266.
А еще я вижу, что вы забыли питание 12 вольт :) , ну или просто впаиваете его.
А вот конденсатор с резистором на выходе к каждому кулеру зачем ?
27 Ноя 16:49
0
углы сверху спиливаются ,+12 подается отдельным проводком с платы , на выходе не конденсатор а светодиод с резистором. Если кого то интересует плата могу дать её исходник в Sprint-Layot 5.0
27 Ноя 17:51
0
платочка WIFi коннектора-вебсервера на ESP8266
И чём она будет управляться?
27 Ноя 21:14
0
Ну есть два варианта.
Первый, это репетир-хост. Второй - веб интерфейс, через который можно закачать модель для печати и удаленно контролировать все параметры доступные для изменения, скажем с дисплея принтера.
Прикольно, на гитхабе нарыл. Правда косяки присутствуют, но, думаю временно :)
Пока столкнулся с проблемой питания, мощности стабилизатора 5 вольт не хватает, нужно запитывать от 12 вольтовой линии. Ну и еспэшка нужна с памятью больше 512 кбайт.
29 Ноя 16:00
0
Держите нас в курсе. Приятнее и понятнее читать на русском :)
29 Ноя 16:32
0
Ну в общем оно работает. Есть косяки. Думаю, придется править прошивку ESP8266. Пока есть "плавающие" проблемы регистрации в сети WIFI и конкретные в управлении файлами на SD карточке. А в остальном получается достаточно внятно и удобно. Автора просить подправить косяки не совсем корректно, он пишет не для пруши и плата у него не RAMPS :) Придется самим.
29 Ноя 15:12
0
Приветствую! Мужики, подскажите подойдет ли IRF7313TRPBF или IRF7311TRPBF вместо IRF7311pbf?
29 Ноя 16:06
1
Не смог найти конкретизацию этой абревиатуры. Все поисковики приравнивают эти сборки. Могу предположить, что отличие в технологии, например TR - без свинцовый или температурный диапазон, возможно отличие состава пластика корпуса или упаковка другая. Вообщем думаю, что , в нашем случае, это одно и тоже. Ну а 7311 рассчитан на работу до 20 вольт, 7713 до 30 вольт, если вентиляторы на 12 вольт, то нам любой подходит.
29 Ноя 18:35
0
спасибо за быстрый ответ! Brokly, можете пожалуйста сфоткать вашу плату с обеих сторон, хочу повторить - в электронике я полный ноль, но "по образу и подобию" повторить смогу 8)
3 Мар 15:40
0
Не люблю SMD поэтому на smd только индикация


fan extender.JPG

Делюсь https://yadi.sk/d/8ql0gB6KpsyvP
7 Май 10:51
0
Это плата по схеме из начала поста? Детальки все как на той схеме (кроме как размеры)?
Просто я не электронщик... вот и спрашиваю. Повторить готовое может ума хватит, а вот понять весь процесс вряд ли ))
7 Май 22:12
0
Да все как по схеме, и работает у меня. Ничего сложного, что бы повторить. Если из РБ, есть готовая печатка, могу выслать.
7 Май 22:19
0
Ясно. С посылкой не выйдет... в РФ далеко. Печатку сделать умею, главное чтобы было с чего "слизать" )) Сам проектировать и разводить не очень как-то... Попробую конечно, как время будет. Сейчас постройкой принтера занят в основном, мелочи такие просматриваю "на потом", в качестве тюнинга ))
7 Май 22:21
0
ок. Думал сомнительный тюнинг), но пригодился, пользуюсь.
7 Май 22:48
0
Да, конечно.. недавно прюшу собрал с кулером на экструдере, так это п.п.ц. Вот теперь обязательно буду мудрить ноу с хау. :D
17 Июн 04:59
0
Сейчас очередной апдейт моей Прюшки: рассматриваю в том числе такой экстендер... Проблема аналогична: сильно в бок не полезешь - там пропеллер охлаждения драйверов смонтирован...
Идея с "вверх" - порадовала, но "Слизывать" смысла не вижу: слишком "колхозно" и я лучше плату вытравлю...
Мысль в том, что четыре нужно не всем, не всегда и не у всех не используется автолевел... (у меня его нет. ПОКА НЕТ)...

Итого:
1. Делим на два блока по 2 куллера.
2. Угловой коннектор "мама 2*3" - проблема меньшая, чем прямой 4*3.
3. Если заказывать на фирме платы - то можно сделать двусторонние контактные площадки с металлизацией отверстий для этого коннектора и две парных платы смогут торчать одна на правом, а вторая - на левом боку от разъёма...
30 Сен 02:11
0
Приветствую! Хоть тема и не молода - задам вопрос.
Собрал данную схему с одним плечем ( только на два вентилятора ) на одном IRF7311.
Прошивку поправил - все заработало, но... :
1) вентилятор обдува области печати пищит как будто частотой шим. Звук противный. Пищит даже когда на мин оборотах - то есть не механически а электрически. Он висит на D9
На максимальных оборотах писк пропадает совсем но уже воют вентиляторы и не всегда такой поток нужен.
2) Так же пищит вентилятор обдува хотенда. Обсалютно те же симптомы. Он весит на 5 пине. На максимальных не пищит
Есть идеи как избавиться от писка ?
30 Сен 11:27
0
Поставь лит параллельно ветряку, микрофарад десять для пробы. Должно помочь.
30 Сен 16:01
0
Поставил, но съехала регулировка да и смысла в этом нет особо так как этот конденсатор сглаживает те самые пульсации которыми и управляется скорость вентиля.
Вот задумался о частстном преобразователе, то есть управление напряжением при помощи изменения частоты. Попробую сделать сей девайс и просто подключать его к рампсу а в него уже включать вентили.

П.с.
Мой фан экстендер на скорую руку ( колхоз )
dff058e56e72876a015e7dcbbe0e5885.JPG
1b4a2551bd156fbafb04810c88f19ae3.JPG
6da7e38e7ae0261282aec87fef8e06aa.JPG
6917f0421a429e9bb53c4f1dadee6c78.JPG
b5b16d7a8eb719eadeb19551b9ab303a.JPG
f1bdc6db82f6e922f776489fcdc49b3b.JPG
1 Окт 18:51
0
Заметил одну особенность: вентили от компов с тремя и более проводами при подключении к D9 или FAN Extender не пищат. Вентили же с двумя проводами отроду - пищат. Вот така история

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Международная конференция «Аддитивные технологии и 3D-печать: в поисках новых сфер применения»

3Д печать сувенира-модели "Специализированный вагон"

3D-печатные протезы компании «Моторика» можно превратить в платежный инструмент

3D-ручка IDO 3D Pro Pen Redwood.

Первые шаги или как потратить кучу пластика

Экономия при ремонте мебели