TMC2100 или хождение по граблям

3д принтер у меня уже год. Работает нормально, но шумит. Ну как шумит: вроде и не громко, но каждый вечер слушать жужжание после работы не радует. Для усмирения нрава уже стоят двигатели с шагом 0.9, подшипники заменены на бронзовые втулки. Однако, увидев TMC2100, понял, что это именно то, что нужно для тихого принтера. Просмотр видео со звуком убеждал в правильности выбора.В борьбе с земноводным было решено взять 2 драйвера у китайских друзей по 8.30. Почему 2? Оси X и Y наиболее нагруженные и шумные, ось Z работает относительно малое время при печати и в основном простаивает, экструдер работал относительно бесшумно. Таким образом с минимальными затратами получаем ощутимый результат.

Эпизод 1

Получив драйвера на почте, изучаю инструкции по подключению, выпаиваю по одной ножке с драйвера, приклеиваю радиаторы. Принтер до этого работал в режиме 1/16, так что с установкой все просто: переставил джамперы, заменил драйверы, и перевернул на 180 градусов разъемы двигателей.

Включение принтера порадовало: при передвижении по осям X и Y двигателей как таковых не слышно. Запускаю на печать тестовый кубик и получаю на выходе пизанскую башню. Пропуски шагов по оси Y. Изменение скорости печати, опорного тока на драйвере результата не дало. Отпечатал с десяток перекошенных кубиков. В итоге после снижения ускорения по осям до 1000 кубик распечатался нормально.

Эпизод 2

В ходе попыток настроить принтер решил попробовать включить другой режим драйвера. Смотрю таблицу, переключаю джамперы под нужный режим, включаю – режим не поменялся.

Открываю документацию на модуль и нахожу, что внизу модуля есть маааленькие перемычки CFG1-CFG6. И китайцы присылают драйвер с разомкнутыми перемычками. Так что выпаивать ножку не нужно. Для начинающих, впрочем, так даже лучше. Подключаю нужные перемычки, включаю режим spreadCycle и понимаю, что с такой высокочастотный вой меня не устраивает.

В конце концов драйвера были переключены в решим ¼ шага stealthChop. Работает так же тихо, зато частота шагов уменьшилась в 4 раза, что положительно сказывается на быстродействии РАМПС.

P.S. Позже было найдено, что звук в режиме spreadCycle улучшается при напряжении на драйвере выше 18В.

Эпизод 3

Распечатал нормально несколько деталей, все ок. Отправляю на печать очередную деталь

http://www.thingiverse.com/thing:1503773и получаю жуткое расхождение слоев.Повторный запуск печати – результат один в один.

Поворот детали на 90 градусов – все равно есть пропуски.Снижение ускорения до 100 и скорости вдвое результата не дали.

Читаю форумы, документацию. Вижу, что не я один имею проблемы с пропуском шагов. Обратил внимание, что все тесты производитель делает с напряжением 24В. У меня же рабочее напряжение 13В (чуть поднял для лучшего прогревания стола).

Пришла мысль: нужен блок питания 24В. Только из Китая его ждать месяц.

Решил: была не была. выкручиваю регулятор напряжения на блоке питания на максимум(14.8В) и отправляю деталь на печать. Результат: пропуск всего в одно месте, электроника жива. Еще не победа, но направление правильное.

Эпизод 4

Итак, на двигатели нужно 24В. Посмотрел имеющиеся в наличие дома блоки питания. Понял, что в лоб вопрос быстро не решится.

Стол можно запитать от 12В, у него вообще отдельное питание. Уже легче.

На проверку РАМПС оказался вполне способен выдержать 24В. Конденсаторы на 30В, предохранитель на основной линии питания тоже. Предохранитель стола идет на 16В, но мы туда 24в подавать не будем. Вопрос с питанием Меги решился относительно просто: выпаял диод D1Внизу платы припаял понижающий напряжение модуль и через диод вывел его выход на Vin. Модуль спрятал в термоусадкуНапряжение модуля поставил 7В.

С модулем есть ньюанс: есть с входным напряжением до 23В и до 28В (микросхемы mp2307dn и mp1584en). У меня первые и вполне работают, но брать нужно вторые.

Некоторые еще меняют резисторы идущие к светодиодам, но я пока этого не делал.

Кулеры у меня включены через преобразователь напряжения, с ними проблемы не будет.

Нагреватель головы на 24В включать нехорошо – мощность в 4 раза выше номинальной будет. Заказал у китайцев нагреватель на 24В. Потом почитал форумы и оказалось, что все решается просто. Транзистор коммутирует землю(минус), а значит можно отключить плюс и подать на него любое напряжение. Отключаю плюс и подключаю напрямую на блок питания. Все, теперь можно подавать 24В.

Замеры ваттметром показали, что электроника потребляет до 4Вт, а двигатели при печати - до 12 Вт. Весьма неожиданная цифра. Для сравнения, у стола потребление более 100Вт.

Пора подавать 24В. Для этого беру другой блок питания на 12В и подключаю последовательно с основным. Печатаю, получаю пропуски. Припаял к драйверам конденсаторы на 470 мкФ, запускаю – результат тот же. Беру другой блок питания – те же пропуски.

Нахожу старый блок питания от струйного принтера на 22В 1А, запитываю от него. Печатаю: вот оно. Ни единого разрыва пропуска. Почему были пропуски при подключении через 2 блока так и не понял.

Поднял ускорения до 3000, распечатка прошла нормально.

Выводы:

• Даже если все найденные источники говорят, что надо выпаять ножку, они могут быть не правы.
• TMC2100 НАДО питать от 24В.
• Имеет смысл перевести на 24В весь принтер.
• Не все блоки питания, как и понижающие модули, одинаково полезны.