БП АТХ для принтера

Давно хотел вступить в ряды пользователей 3D-принтеров и вот этот момент настал.

Не буду описывать муки обоснования для себя зачем он нужен, выбора типа/модели, ожидания и сборки, ибо это не то, что я хотел бы донести.

А хотел я рассказать, как получается третий блин комом из-за мысли, которую отложили на потом, как не значимую.

И я в который раз убеждаюсь, что питание любой системы требует особого внимания.

Подробности под катом

Итак. Принтер построен на базе комплекта пластиковых деталей Micromake D1. Остальное собрано с разных уголков: что-то с Aliexpress, профиль из Челябинска, метиз из местного метиз.маркета.

И главный герой поста - БП Power Master 250Вт из комп.хлама. БП был рабочим, даже почти ремонтировать не пришлось (заменил электролиты и устранить писк дежурки). Выкинул лишние провода и подключил.

Подогрев стола будет, но силиконовый нагреватель пока не подключен, потому пробую печатать PLA на холодном столе.

Первый блин комом получился из-за плохой адгезии к зеркальному столу. Я его даже не обезжирил, просто протёр сухой бумажной салфеткой, во как торопился увидеть первый результат :D. Естественно модель сорвало, но, к моему удивлению, на втором слое (хотя и объяснимо).

Вторая попытка была уже более продуманной. Малярный скотч и первая законченная модель уже через 30 минут красовалась у меня в руках.

'В третий раз закинул старик невод' ©

Третий раз я включил принтер через 3 дня (работа, семья...). Сослуживец попросил отпечатать форму для отливки силиконовой прокладки. Моделька небольшая, по расчётам на 100 минут. Почему бы не продолжить осваивать новую игрушку. Прихожу с работы, запускаю печать и садимся ужинать.

Первой ласточкой проблемы нарисовалось то, что экструдер никак не мог выйти на заданную температуру в 200 гр. Не хватало буквально 1-2 градуса, а потому печать не начиналась. Странно. Вспомнилось, что в тот знаменательный день первой печати были какие-то упражнения с нагревом и температура во время печати была на 1,5-2 градуса ниже заданной. Хотя калибровка PID регулятора проводилась. Может так и должно быть? Ладно, толкнём. Сделал ручной нагрев до 205 и запустил печать. Ну и отличненько, продолжаем ужинать.

Вторая ласточка уже проявила себя странным пощёлкиванием уже через пару минут. Теперь проскальзывала шестерня податчика прутка. Так как с вилкой в руках неудобно диагностировать, то отложил на 'после ужина'.

После ужина настроение было ещё более омрачено лицезрением вырванного штуцера боудена из податчика. Видимо он так активно толкал пруток, что не выдержала пластмасса. Подремонтировал, ослабил прижим прутка к ролику и приступил к поиску проблемы.

Оказалось, что после старта печати, экструдер начинает мёрзнуть. Т.е. температура во время печати начинает снижаться и когда доходит до критической температуры, пруток застывает в сопле и подача пластика блокируется. Что я только не делал: и повторная калибровка и поднимал рабочую температуру - ничего не помогало - температура медленно, но падала.

Через пару часов мытарств, сочиняя правильный гуглозапрос, я вспомнил, что ещё на заре подбора БП я подумал о механизме стабилизации напряжений. Что в БП АТХ она производится в основном по 5-ти вольтовому плечу, которое в данном случае не используется. Т.е. нагрузка на 12-ти вольтовой цепи практически не отслеживается. Но на тот момент я решил отложить решение этой проблемы. Тем более это совершенно не помешало напечатать первую модельку.

И вот вспомнив это я решил всё-же обратить внимание на питальник и посмотреть на него, так сказать, вооружённым взглядом.

Мультиметр подтвердил мои опасения. При включенном нагреве напряжение просаживает с 12-ти до 11,5-11,3В, а при старте двигателей проваливается ещё на вольт, то есть до 10,5-10.7В. О_о!!! Вот потому-то PID и не отрабатывает.

Схему на монитор, паяльник в руки. Схема FA-5-2 практически стандартная для TL494 (по цепям стабилизации). Не буду приводить всю схему, она легко ищется на просторах интернета. Приведу участок подвергшийся насилию.20кОм чуть выше расчётного для 12В и даёт 13В. Мне лень было искать другой резистор, к тому же я посчитал, что это не большая беда.

После такой переделки, стабильность напряжения изменилась на порядок и просадка не превышает 0.5В под максимальной нагрузкой. В результате полностью изменился температурный режим экструдера. Явно улучшилась динамика его нагрева. Естественно, произведена калибровка PID-регулятора.

Так почему же первые две попытки не выявили проблемы с питанием?

Ответ раскрылся при созерцании моей супруги, кутающейся в плед. В выходные, когда я делал первые пробы, ТЭЦ баловала нас горячими батареями и в квартире было относительно тепло. А в тот злополучный вечер (или наоборот. правильный) мороз немного усилился и поднялся ветер, а ТЭЦ не отреагировала. В следствие чего температура в квартире упала. Не сильно, но этого хватило, чтобы нагреватель уже не смог вывести экструдер на нужную температуру.

Так что те кто намечает применять в качестве БП компьютерные - будьте бдительны и перепроверьте как реагирует его выходное напряжение на нагрузку.

прошу прощенья за многобукв.

Всем здоровья.