Исследуем питание принтера

Заитересовала тема питания принтера. Вернее меня заинтересовали, полез с осциллографом глянуть. В итоге исследование растянулось на 2 дня.

Полученный материал думаю будет полезен как строителем принтеров так и пользователям, а также как наводка тем у кого неполадки.

Итак имеем принтер Ender 3pro в качестве подопытного.

Блок питания MeanWell 24в. Провода стоковые с разьёмом 'ИксТи-Сиксти' (XT60)

Плата управления тоже родная, но несколько модифицированная (здесь).

В качестве приборов, высокоточный мультиметр, и китайский недорогой осциллограф.

Подключаются приборы параллельно + проводу питания согласно схеме.Где XMM1 - Мультиметр, XSC1 - Осциллограф.

Итак, мультиметр:

Целью было выяснить величину падения напряжения на проводе в разных режимах работы принтера.

1. Измерял ток потребления ( в разрыв + провода, схему не рисовал). Чисто электроника потребляет 23мА (0,55вт)

2. Нагреватель стола: 8,5А при 30 градусах, 7,9А при 60градусах. (205 и 189вт)

3. Хотэнд: на старте 1,6А и 0,3А в режиме поддержания температуры (75гр) (38,5 и 7вт)

4. Движки: 0,497А после парковки, 0,51А при движении одной из осей, неважно какой (Данные неточные ввиду импульсного характера поребления)

Осциллограф

(для тех кто не понимает: внизу картинки цифры указывают цену деления по напряжению - по вертикали, и по времени - по горизонтали, розовая цифра вверху не всегда отражает действительность)

1. Принтер включен, движки, стол, хотэнд выключеныВеличина пульсаций 2-3мВ. - Ничтожно мала.

2. Стол включен, разогрет до 60гр.Слева - момент включения, справа - выкл. Как хорошо видно, на проводе питания теряем примерно 0,1 вольт. Мультиметр показывает 0,125в

3. Разогретый до 75 градусов хотенд. Поддержание температурыПодобную картинку может видеть практически каждый кто подключал принтер к компьютеру через Prointerface и подобные. Здесь четко можно видеть временнЫе характеристики.

Ритмично оттяпывает 25 мв.

4. Движки включены, сразу после парковки.

Подозреваю, что ось E не задействована, т.к. не паркуется. 2 графика отдельно для выборки 10мкс и 1мсВот кто гадит в питание больше всех.

Ну и напоследок, прямо на ходу подцепим LOW ESR конденсатор на 1000мкф параллельно клеммам на плате управления принтером.Сразу виден момент уменьшения пульсаций.

А это уже говорит о том, что Китайцы явно сьэкономили на конденсаторе.

Подбирая разные ёмкости установил, что 470мкф маловато а 2200мкф не даёт заметного эффекта.

Думаю 1000мкф на 35 вольт конденсатор весьма желателен, и обязательно LowEsr! - обычные на таких скоростях просто не успевают.

PS. Ничего особо страшного при включении нагревателя стола мне обнаружить не удалось. Просто небольшая ступенька.

Страшна была бы болтанка в моменты вкл и отк. А здесь всего лишь естественная просадка по питанию всего на 0,1 вольт.

Я сомневаюсь, что это способно повлиять на качество печати в виде слоистости, как у некоторых.

Однако повторюсь, данные измерения справедливы только для принтеров ender 3pro и просто 3.

Другие принтеры будут иметь другую электронику, другую длину проводов.

Исходя из полученных измерений - питающие провода нужно стремиться делать как можно толще, и как можно короче, чтобы минимизировать потери и улучшить качество питания.

А также, стоковые платы управления явно имеют недостаточную ёмкость сглаживающих конденсаторов.

Однако добавленный конденсатор на 1000мкф абсолютно никак не улучшил качество печати.

Но повлиял на: несколько уменьшился шум от припаркованных осей, и установленная подстветка перестала моргать-мерцать при работающем нагревателе хотенда.

Спасибо за внимание!

Титов Павел.