Найти в Дзене
РадиоВрач

Плата защиты для 3D-принтера (Flaying Bear Ghost 6). Изготовление и проект

Итак, как я уже писал ранее - мой Flying bear ghost 6 немного закоротил и выпустил свой сизый электронный дым на свободу. Грусть-печаль, но нужно двигаться дальше и я, как человек пытливый, стал искать пути ухода от подобных проблем в будущих своих свершениях. Одним из основных косяков стоковой платы управления медведем является типовая болячка при замыкании контакта 24 V на землю, а именно пробитие мосфета управления нагрузкой и защитного диода шоттки,что краткосрочно создает шунт на линию процессора и приводит скоропостижному карачуну последнего. Избежать данной неприятности можно несколькими путями: 1. Аккуратность в использовании оборудования. Прошу Вас отметить тот факт, что даже при идеальной прямоте рук, изоляция проводов в условиях 3D-печати подвержена истончению в местах трения и перегибов, что рано или поздно может привести к повторной неприятности со сменой процессора и половины рассыпухи. Не стоит уповать на тот факт, что с Вами никогда не случится подобной ситуации, я тоже

Итак, как я уже писал ранее - мой Flying bear ghost 6 немного закоротил и выпустил свой сизый электронный дым на свободу. Грусть-печаль, но нужно двигаться дальше и я, как человек пытливый, стал искать пути ухода от подобных проблем в будущих своих свершениях.

Одним из основных косяков стоковой платы управления медведем является типовая болячка при замыкании контакта 24 V на землю, а именно пробитие мосфета управления нагрузкой и защитного диода шоттки,что краткосрочно создает шунт на линию процессора и приводит скоропостижному карачуну последнего.

Избежать данной неприятности можно несколькими путями:

1. Аккуратность в использовании оборудования. Прошу Вас отметить тот факт, что даже при идеальной прямоте рук, изоляция проводов в условиях 3D-печати подвержена истончению в местах трения и перегибов, что рано или поздно может привести к повторной неприятности со сменой процессора и половины рассыпухи. Не стоит уповать на тот факт, что с Вами никогда не случится подобной ситуации, я тоже так думал)

2. Замена стокового оборудования на более качественные комплектующие. Сейчас я имею ввиду провода и переходную плату головы принтера. В случае медведя коса имеет дубовую структуру, а разъемы припаяны с достаточно большими трещинами (в моем случае), что также в конечном итоге приведет к вылету комплектующих и генерации "козы" со всеми вытекающими последствиями.

3. Замена платы управления принтера на более дорогую и качественную ревизию (другой производитель, навороченная модель). Это будет дорого и не факт, что сработает. Однако на нептуне у меня таких проблем никогда не возникало, даже с условием возникновения кратковременных замыканий по силовой части электроники. Удивительно просто. Мишка слаб на электронику, что зачастую и приводит к подобным нюансам. Особенно интересно читать комментарии про чистку сопла металлической щеткой.

4. Колхоз средств защиты. Тут, кто на что горазд. Я выбрал наименьший путь сопротивления и сделал некоторые вещи, которые смогут обезопасить мою игрушку от непреднамеренной кончины.

Из основных средств были выбраны: симистор на вход питания принтера (твердотельное реле) и плата опторазвязки электроники. Случилось так, что еще от старого принтера у меня остался нереализованный модуль развязки нагревателя стола на 25 А - его мы оставим таким, каким он есть, а вот про развязку прочих компонентов мы и поговорим.

Что такое опторазвязка?

Вот если не углубляться в подробности (а я не электронщик по образованию), то это один из видов гальванической развязки обеспечивающий отсутствие прямой связи разными частями плат (ну или силовой и слаботочной линии).

Грубо говоря, в основе схемы лежит оптрон и МОП-транзистор (mosfet). Первый отвязывает саму плату от силовой линии, а второй управляет этой самой линией (через тот же оптрон).

Работает все достаточно просто. Оптрон (оптопара) имеет 2 части: светодиод и фотоприемник. При подаче питания на светодиод возникает его свечение, которое улавливается фотоприемником запускающим открытие силового транзистора, через который идет ток от другого источника питания, не связанного с первым. Получается развязка с отдельными светодиодом подключенным к плате управления и силовой частью, подключенной напрямую к блоку питания. Грубо говоря - это реле, но без контактов и с высокой скоростью переключения, что позволяет управлять тем же нагревателем с высокой частотой.

МОП-транзистор в данном случае выполняет роль краника. Как только подается сигнал от оптопары происходит открытие вентиля и ток начинает протекать к необходимому компоненту (нагрузке).

-2

В моем случае я использовал N-канальный мосфет на развязке и P-канальный на защите платы от КЗ.

Делать я решил на 4 канала - хотенд, обдув хотенда, обдув модели, вытяжка корпуса. Вариабельность гигантская, делать можно хоть на 10, хоть на 20, хоть на 300, но я решил так. За основу взял две уже разработанные кем-то схемы, плату выстрадал сам. Все работает, реактивности за глаза.

К слову о надежности конструкции.

При тестировании мной был подключен штатный блок питания на 24 вольта и 13 ампер (не помню на память), но, так как все делалось на коленке была перепутана полярность, как итог - ничего. Блок целый, все работает. Пользуйтесь и дорабатывайте.

Изготовление

Ранее у меня в наличии имелся CNC 3018, но жахнул кризис и пошел он с молотка на одной известной барахолке, так что чистый ЛУТ (лазерно-утюжный метод). Да, да - тема избита, как печень алкоголика, но повторение мать заикания.

1. Печатаем трафарет. Для \того дела нам подойдет любая глянцевая бумага которую сможет прожевать Ваш ЛАЗЕРНЫЙ принтер. Проявляем фантазию, рисуем плату и выводим на печать (если моя, то не зеркалим). Сразу вырезаем кусочек стеклотекстолита под указанные размеры, дабы не мучить себя в дальнейшем ненужными телодвижениями.

красота
красота

2. Утюжим. Совмещаем трафарет с текстолитом (краской к меди) и !аккуратненько! начинаем прижимать его к плате. Некоторые советуют гладить, я просто накладываю утюг и слегка надавливаю. 30 секунд и все готово. Не переусердствуйте, так как можно попросту раздавить дорожки.

3. Отмачиваем бумагу. Я кладу прям сразу, без остывания. Вода любая, температура любая, время для отмокания любое. Если сходит с трудом, то можно !легонько! потереть зубной щеткой.

4. Готовим раствор. Нам нужна 3% перекись, лимонная кислота и соль. Пропорции на глазок (вот ничего страшного). Я беру пол пачки кислоты, банку перекиси и ложку чайную соли. Раствор можно !слегка! подогреть. Примерно до температуры тела. Можно больше, но контролировать реакцию сложно. Сильный перегрев тут. В готовый раствор кладем плату и видим магию.

5. Подготовка и пайка. Собственно на выходе мы получаем полуфабрикат. Нам будет нужно снять тонер (я использую жидкость для снятия лака), проверить отверстия (сами-сами), залудить дорожки, впаять компоненты. Вуаля - Вы прекрасны. Подключаем и наслаждаемся своей офигенностью! Токи маленькие - не убьет.

-8

Так что макет платы тут, а Вам здоровья и хороших самоделок!