[教學] [轉載]改造24V熱床教學

Roz

因版權問題,只好轉載翻自已網站文(笑)
原文位置(http://www.3der.com.hk/3d%E6%89% ... %E7%86%B1%E5%BA%8A/)
3D打印機 改裝

相信不少使用立體打印(3DP)的朋友,應該都有等待熱床預熱的經驗吧。

當使用ABS時，預熱時間更增至十多分鐘。尤其在室溫低的時間，根本卡在100度左右...永遠不會到達ABS所需的110度。
(就算勉強能開始打印，也很易WARP...印到中段就會失敗了...)

針對以上問題,小編改裝熱床供電,改裝成果如下:
(測試由室溫21.4度升至120度,請留意左下角文字,"B"為熱床)

https://www.youtube.com/watch?v=o_w85YSMTqY

(是把底板12V 電源供應器(PSU)換成24V嗎 ?)不是, 也不能這樣做, 24V直接供電底板只會把所有電子零件損壞,除非你想在電路板上放煙花,不然就乖乖看完全文囉XDDD

電路原理:

簡化後的電路圖如下,左方12V+開關為底板輸出 , 右方電阻為熱床(假定5 ohm)

改裝前後分別為:

原本設定:
電力由底板熱床端子直接輸出至熱床

改裝後:
(左)底板熱床端子電力控制右方電路開關
(右)當左方有電流通過,Relay閉合,PSU 24V電力輸出 至熱床

熱床功率計算(理論值):

根據Reprap有關資料
http://reprap.org/wiki/PCB_Heatbed#MK3_ALU-Heatbed_Dual_Power

"Resistance between 1.4 and 1.6 ohm for the 12V
Resistance between 5.0 and 5.4 ohm for the 24V"

http://reprap.org/wiki/PCB_Heatbed#MK2b_Dual_Power_Technical_Details

"resistance between 1.0-1.2 ohm (12V) or 3-3.4 ohm (24V)"

MK3取平均值 , 12v ->1.5ohm , 24v->5.2ohmMK2B取平均值 , 12v ->1.1ohm , 24v->3.2ohm

根據

MK3

輸出 12v   熱床 12v --> 96W
輸出 24v   熱床 24v --> 110.77W
輸出 12v   熱床 24v --> 27.69W
輸出 24v   熱床 12V --> 384W (小編3DP使用此組合 , 24v10a下功率為240w)

MK2B

輸出 12v   熱床 12v --> 130.91W  (由於沒有額外的24V PSU, 示範使用此組合)
輸出 24v   熱床 24v --> 180W
輸出 12v   熱床 24v --> 45W
輸出 24v   熱床 12V --> 523.64W

材料篇:

改造材料清單

1. 粗電線(*1) 1對,約1米
2. 24V 10A 電源 (火牛) (PSU) 1個

小編使用12V24V雙輸出PSU,節省空間,藍白電線連到熱床

3. 24V 10A 繼電器(RELAY )   1個 (或多個 ,*2)

24V10A Relay連電路板(鴨寮街買到), 節省焊接電路板時間

(*1) 小編使用的是 0.18X80芯 (直徑約2MM) 喇叭線(注意:電線過幼會發熱,令塑膠外膜破損)
(*2) Relay角色:24V熱床的電源控制器 ,V值和A值都要比PSU輸出高。
如果Relay 額定電流(A)值低於PSU,請並聯 ( Parallel ) 數個RELAY,平分PSU輸出之電流

建議加裝:

風扇(為Relay 降溫)

實作示範(5+1步):

示範之改裝材料及工具如圖所示(請先細閱5步,在預計RELAY安裝位置,及預留電線長度後,才進行實作):

材料: PSU, Relay , 底板(Melzi)，熱床, 交流電源插頭(沒列出) ; 工具: 螺絲批 , 電線鉗 , 烙鐵(第6步,沒列出) ; 假設起始狀態: 熱床和主板已連好

1.將連熱床和底板之電線剪開, 之後會稱作"底板端電線-1"和"熱床端電線-1"
(請預留長度安裝RELAY, 如長度不夠,請使用粗電線駁長)

剪開主控板和熱床間的電線(請預留長度安裝RELAY)

2.底板端電線-1 ,安裝到Relay的輸入端(Coil 或 V+/GND) 上(本次示範中,紅為+ , 黃為 - )

主控板一端之電線,安裝到Relay的輸入端(Coil 或 V+/GND) 上

3.熱床端電線-1 ,首先直接接駁PSU,記著分正負 (本次示範 PSU為12V ,24V PSU 在小編3DP上使用中)

一手拍，一手拿螺絲批...手抖了

4.(小心混亂)如圖所示,將熱床端電線之正極(即紅線)中間切開,切開後,一端為"PSU端-4",另一端為"熱床端-4"

中間切開....

5.將"PSU端-4"裝到N/O端 ; 而"熱床端-4"接到COM, 電路改裝完成 。

(N/C 端不會有任何電線, 接錯了N/C,熱床會不斷加熱)

記著,N/C是永遠沒線...

6. (可選) 可重新焊接至24V 但功率會下降(圖示為12v時的狀態)。

請參閱"輸出功率計算",圖示為12v時的狀態

安全需知

以上改裝使用之24V 12V 雖為安全電壓 , 但切物掉以輕心, 進行改裝前務必將所有打印機電源移除,改裝後檢查每個節點沒有短路(尤其220V市電接駁至24V PSU段) , 以保安全

最後，本網站不會為任何改造失敗所引起的損失,受傷負起任何責任

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回覆 1# Roz

從相片看應該是MK2B heatbed吧，電阻值應該沒5ohm那麼高
resistance between 1.0-1.2 ohm (12V) or 3-3.4 ohm (24V) (Sainsmart board came in at 1.8 ohm @ 12V/3.6 ohm @ 24V)

如果12伏時，1腳接12V正，2及3腳接負，那麼改為24V後1腳接24V正，2腳要空接，3腳接負，所以改造為24v後是沒有四倍,如果跟據官網資料應該只多了幾十瓦

通常200x200用的heatbed在12V下約為120W左右吧

manqwe

唔係太識睇D數
想問如果用12v加relay要幾耐先上到110度

Roz

多謝提點熱床先，叻外電阻方面，需要他一下先知道電阻值，熱床粒 resistor 用途係限制流經led 既電流（啫係保護粒led唔好燒），官方spec話可以唔裝，所以熱床電阻係未知。

Roz

12v 經驗,室溫要15分鐘

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唔係太識睇D數
想問如果用12v加relay要幾耐先上到110度
manqwe 發表於 2015-3-16 08:48

    我自已的在12V下約5分鐘，改為24V後應該會快一點

ma_hty

回覆 1# Roz

係啦 係啦.  板主大大說得對.  樓主 你這樣接的話, 功率是沒有改變的.  你想加大功率的原意, 並沒有達成呢.  要達成你的原意, 你應該是焊 12V 的連接 但供 24V 電源.

另外...

>功率差異計算(純參考,見數字頭痛者請跳過,結果功率4倍化)
> 功率(P)=電流(I)^2 x電壓(V)

你這是在計什麼?  錯得這麼清脆 ...
功率(P)=電流^2 x 電阻
也即是
功率(P)=電壓^2 / 電阻
也即是
功率(P)=電流 x 電壓

如果 電阻不變 + 電壓雙倍, 功率的確就會是原來的 4倍.

可是, 當你改變連接的方式, 連接就會就 由兩並聯的線路, 改成為 一串聯的線路 (見下圖)

下載 (11.24 KB)

2015-3-16 09:18

假設整條電路的電阻是 R.


12V的接法,
功率 = V^2 / (R/2)  x 2    <<< R/2 和 最後的 x2 是因為 整條電路被一分為二成兩並聯.
= 4 x V^2 / R
= 4 x 12^2 / R = 576 / R

24V的接法,
功率 =   V^2 / R
= 24^2 / R = 576 / R

在功率不變的前提下, 加熱速度是不應該有顯著改變的.

Roz

唔係太識睇D數
想問如果用12v加relay要幾耐先上到110度
manqwe 發表於 2015-3-16 08:48

更正，改裝後，
24v輸出熱床3分鐘 110度（室溫21。5，請看片）
改前
12v輸出熱床15分鐘

manqwe

時間跟發熱線密度有關嗎?
我見到有隻黑色圓熱床只有12V
但發熱線好像比紅色的密
http://item.taobao.com/item.htm? ... &_u=g3dplb1932b

Roz

我自已的在12V下約5分鐘，改為24V後應該會快一點
Offer 發表於 2015-3-16 09:03

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