Мощный 3х канальный опто MOSFET модуль (схема+плата)

levscha
Идет загрузка
Загрузка
27.06.2016
12278
99
печатает на WANHAO Duplicator i3
Техничка

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

35
Статья относится к принтерам:
WANHAO Duplicator i3
Добрый день!

Есть одна существенная проблема в Wanhao Duplicator i3, во время печати скачет температура хотэнда, либо занижается от установленной на 5-10 градусов (приходилось завышать температуру, что неудобно и как то неприятно), нашел инструкцию по подпайке проводков и поняв в чем дело повторил, помогло но не сильно, поизучав файлы платы Melzi выяснил - плохо разведена земля и сигнальные цепи от датчиков температуры пересекаются с силовыми цепями выходных MOSFET транзисторов, припаяв проводочки мы просто минимизируем этот недостаток, а не устраняем его. Разработал новый выходной каскад который берет сигналы управления с платы принтера, тем самым развязывая сигнальные и силовые цепи, в результате температура стабилизировалась на уровне 2-3 градусов.

Изготовленный модуль

Установка на скотч, подключение.
Показания после внедрения модуля.

Схема.

тут лежат файлы платы под ЛУТ в Sprint-Layout 5.0, схема и stl модель корпуса.

Плата функционально состоит из двух мощных каналов с MOSFET транзисторами STD30NF06 (60V,28А) и одного канала для вентилятора на транзисторе IRF7313. Мощные транзисторы управляются от драйвера IR4427, который перезаряжает емкости затворов токами до 1.5А, тем самым минимизируя тепловыделение в момент переключений транзисторов. Вместо транзисторов STD30NF06 можно поставить любые MOSFET в корпусе DPAK (TO-262).

Плата рассчитана на управляющее напряжение в 12 вольт.

Модуль можно использовать и для других 3D принтеров, разгружая и защищая им основную плату с микроконтроллером.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

35
Комментарии к статье

Комментарии

27.06.2016 в 01:44
0

Во, хотел спросить, и забыл. А на каких частотах переключения есть смысл огород с драйверами городить?
Помнится, для диммирования ленты светодиодной у меня были IRF740 с 'драйвером' на двух биполярниках.

27.06.2016 в 01:47
0

Да там не только частоты, но и емкость затвора MOSFET, проще драйвер воткнуть и забыть про расчеты и подсчеты.

27.06.2016 в 01:53
0

Уточню вопрос. При управлении столом в режиме bang-bang не будет же заметного профита от крутизны фронта. Предполагаем, что оптопара имеется, так что нога контроллера нагружается умеренно. Понятно, что с драйвером 'правильнее'. Но интересно, насколько оправдано.

28.06.2016 в 13:54
1

От десятков килогерц уже появляется смысл заморачиваться на драйвера. Хотя бы в примитивном варианте на двух транзисторах. Т.е. потери на затянутых фронтах начинают измеряться в долях процентов от общих потерь. На частотах от 100КГц и выше - они почти всегда обязательны. Впрочем, это 'плюс-минус вагон'. Надо смотреть на конкретный полевик, куда и чем тянется затвор, нагрузку, напряжения и прочее.

28.06.2016 в 13:57
0

Спасибо. Я-то ждал ответа от топикстартера (т.е., вопрос для него звучал как 'нафига на тормозявом ардуинском шиме драйвер'), а он с темы соскочил.

28.06.2016 в 16:42
0

Собрал плату и на этих транзисторах с драйвером есть ощутимый нагрев в наборе температуре столом (я вам писал), что будет без драйвера - можно предположить, без него можно, так многие и поступают но если мосфет с буквой L, а так два транзистора тоже хорошее решение, я и сам так сделал для вентилятора, но испытывать и подбирать транзисторы в конкретном применении это не очень подходящий вариант для выкладывания на всеобщее повторение. Если вы делаете для себя, то на вопрос драйвер или нет, каждый решает сам.

28.06.2016 в 16:47
1

Так при наборе температуры столом мосфет открыт (конечно, если напряжения на затворе достаточно для полного открытия), и тут драйвер вообще никакой роли не сыграет. Зато нагрузка на мосфет максимальная.

28.06.2016 в 17:42
0

Да, вы правы, я просто не задумывался что со стола идет ШИМ, так как у меня двухканальный двайвер, сделал одинаково, хорошее универсальное решение. На стол можно и от оптрона если идет релейное регулирование, я думаю рядовому пользователю будет сложно понять что у него идет и откуда. Но с оптронами собирать или с транзисторами, простой подбор не подойдет, там нужно знать что ставить и почему.

27.06.2016 в 01:50
0

И второй вопрос - у этих мосфетов 20 мОм сопротивление в открытом состоянии, что даст ощутимые 2 Вт на токе в 10А. Как с температурным режимом?

27.06.2016 в 02:07
0

Драйвер двухканальный, поэтому развел и для стола, с ним проще так как на дискретных я не любитель проектировать (2 биполярника), а управлять мосфетом от оптопары - я так не делаю (тут принципы разработчика). Во время разогрева стола транзистор ощутимо греется, но я развел плату с двухсторонними большими полигонами под транзисторы и такой режим норма, а во время стабилизации температуры - транзисторы теплые. А так, получилось универсальная платка под любые транзисторы, пригодится и для других проектов.

27.06.2016 в 03:50
0

Про какие такие 'принципы разработчика' ? Этот пункт особенно интересует, в чем разработка? Хотелось бы с этого места и подробнее. Совсем нет ясности , в чем новизна, нужность и полезность для принтера, этой платы. Необходимость делать копию SSR реле наконец.

27.06.2016 в 05:31
1

У любого человека есть принципы в чем то, допустим - не забивать ржавые гвозди в новый дом:D.
 'Совсем нет ясности , в чем новизна, нужность и полезность для принтера, этой платы' меня попросили человека 4 как минимум, опубликовать схему, вот она нужность! и на минутку, SSR реле вы знаете как устроено?
PS. зря выложил в доступ, надо было с начало оформить патент на даташитовское решение.

27.06.2016 в 10:30
3

SSR реле стоит как крыло от самолета. А делать платы и рассчитывать умеют не все, тут готовое решение - собрал, спаял, подключил и все работает.

27.06.2016 в 10:36
0

Спасибо!

27.06.2016 в 13:58
0

Так я нигде и не писал, что нужно ставить реле , если используете стандартный стол. Все что стоит на стандартных платах прекрасно работает у тысяч людей по всему миру. Я написал, если есть желание, то для этого есть реле. Уж куда проще не собирать, не паять, подключил и все работает. А тем кто не ищет лёгких путей, вполне себе выход собрать, спаять( забыли про процесс травления) никто не запрещает это делать, от самого процесса люди получают удовольствие, но они не здесь тусуются. Выдрать нормальный зуб и поставить пластмассовую фиксу, себе волен каждый, но только себе и не надо навязывать это всем. Все просто.

27.06.2016 в 05:56
5

Вот такие Title и отбивают желания что то делать.

27.06.2016 в 06:04
0

По делу сказать нечего, а сказать хочется . Где дискуссия, аргументы?  Вот оно что, Михалыч. Почему мне ,ничего делать не хочется. Вот он источник всех бед. Это выход. Это пять с плюсом.

27.06.2016 в 11:12
2

Я бы лучше использовал разъемы типа XT60, они рассчитаны на большой ток, в отличии от винтовых. Винтовые на больших токах могут и погореть в легкую.

27.06.2016 в 11:18
0

Да я для прямой замены делал на ванхау, чтобы народу попроще его было собрать-поставить, а так если надо, сделаю нормальные разъемы.

27.06.2016 в 11:42
2

Ну на мой взгляд стоит просто место предусмотреть, все равно все будут лепить из того что под рукой есть ;)

27.06.2016 в 11:50
1

Эт да) расширю плату как нибудь на досуге.

27.06.2016 в 14:23
1

Автор, спасибо за опубликованную работу - мне нравится.
Планирую применить Вашу разработку к RAMS 1.4.
Вопрос:
В статье указано: 'Плата рассчитана на управляющее напряжение в 12 вольт'
 - значит ли это, что на прямую к контроллеру нельзя подключить, ведь у него там 5 вольт?
Хотелось бы добавить, что предложенная плата сложная для повторения в домашних условиях, особенно металлизация напрягает. Канал управления вентилятором запаивать не буду - подозреваю, что и родная схема будет работать, да и напрягаться с поиском комплектующих лень ( к примеру та же IRF7313).
 Мне проще пойти по пути унификации комплектующих: если нужны будут вентиляторы, то соберу вторую такую же плату, но без части на IRF7313.
С уважением.

27.06.2016 в 14:43
1

Подключай вход платы на рампсовский выход на стол и не парься, все будет хорошо :)

27.06.2016 в 15:36
1

Спасибо! резисторы перед оптронами на входе нужно уменьшить для 5 вольт, вдвое, должно хватить для нормального открытия.

27.06.2016 в 14:46
0

Хотелось бы добавить, что предложенная плата сложная для повторения в домашних условиях, особенно металлизация напрягает.
А что там с металлизацией? На фотках вижу просто луженую плату которую можно сделать ЛУТом, ничего особо сложного. Ну дырки только насверлить если мелкой дрели нет :)

27.06.2016 в 15:45
0

Свёрла для дырок, дрелька, утюг, лазерный принтер, паяльник, флюс, припой, гадость -типа хлорного железа, текстолит, кусачки, пинцет, детальки, отвертка, время и что-то наверняка забыл. Согласен проще, чем купить реле и обойтись одной отвёрткой , если уж сильно хочется менять шило на мыло:) ни особо сложно, а самое главное отсутствие результата. Хотя,кому-то и кактус вкусный.

27.06.2016 в 15:54
6

Платка такая спокойно травится и распаивается за вечер. Если никогда этого не делал раньше - то за 2 вечера и 3-4 попытки :D SSR реле или ждем месяц с али с неизвестным качеством или покупаем в местных магазах по цене в 2 раза выше рампса в сборе ;)

27.06.2016 в 17:13
0

У нас я смотрю, есть члены секты, очень агрессивные , с большой фантазией и уж конечно с не приодалимой тягой навешивание ярлыков. Узнаю колхозников , колхоза ' Сизофов труд'. Слава труду!
ПС я такую поделку сделаю за пять минут.

27.06.2016 в 18:19
1

Ну пока вы один тут всем объясняете ненужность этой платы вместо того чтобы взять и спаять ее за 5 минут ;)

27.06.2016 в 18:49
0

Да это не вопрос, а вопрос , если не поняли был-ЗАЧЕМ? Ответа нет, ни у вас, ни у автора. Подожду пару дней и даже неделю результаты вашей работы и профит от изготовления этого эпикфейла.;):):D

27.06.2016 в 21:37
1

Я ответ уже выше написал. А мне изготавливать такое нет нужды пока - у меня SSR стоит. Буду стол апгрейдить - выкину его в мусорку и поставлю аналогичную платку с мосфетами;)

27.06.2016 в 15:56
1

Фалы платы готовые, отправьте китайцам, они вам сделают)

27.06.2016 в 16:00
0

Проще разводку в резонит :) Будет дороже, зато быстрее и отечественный производитель :)

27.06.2016 в 16:07
0

Дороговато выйдет, мы у них и заказываем, за парой платок лучше идти в Китай)

27.06.2016 в 16:24
0

Кто-то недавно немцев хвалил, только название не могу найти :( Они делают не быстро т.к. набирают полный лист для травления, зато ценник как у китаез и доставка из Германии быстрая.

28.06.2016 в 13:57
1

http://dirtypcbs.com/ же! :)

28.06.2016 в 16:26
0

спасибо!)

27.06.2016 в 17:32
0

Поделитесь ссылкой, если еще помните где это было, интересно.

01.07.2016 в 16:27
0

Как то не понял смысла.. 
У вас температура колеблется +- 2с как видно из фото.. ну так после припаивания проводка - тоже самое. +-2с разброс становится.
 Смысл от платы простите?

01.07.2016 в 16:32
0

Разброс на фото после установки. Фотка с температурой, как раз идет после фоток установки платы.

01.07.2016 в 16:33
0

А до этого, там падение на -10гр.

07.12.2017 в 16:35
0

Расскажите лучше как мне сделать чтобы вентилятор включался только при печати! Или при нагреве экструдера выше определенной темпреамтуры???

11.12.2017 в 14:56
1

ищите параметр 
EXTRUDER_FAN_COOL_TEMP
Ну и соответственно вентилятор необходимо подключать к управляющему выходу

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Гибкий пластик TPU от YOUSU

Корпус концевого выключателя для чпу CNC 3018, 1610,2418.

MKS SERVO42B, шаговик с обратной связью не пропускающий шаги.

Печать "по-взрослому". Coming soon

А если получится? Экспериментальное фермерство - ещё один вариант использования оборудования, без особых доп.затрат..

Появились данные о BIGTREETECH-GTR-V1.0