Замена блока питания в 3D-принтере на Mean Well: плюсы и минусы, подводные камни

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Это текст о том, какие трудности возникнут, если вы решите поменять блок питания в своем 3Д принтере и как их можно преодолеть. На примере принтера FlyingBear Reborn (24 в) и блока питания Mean Well RSP-500-24.

Проблема

При включении подогрева стола стал все громче слышаться писк из блока питания. Мало того, все больше каких-то глюков появлялось в работе. То вайфай отвалтся, то неожиданная остановка посреди печати, то еще что. Все указывало на проблемы с питанием. Например, подсохшие и вспучившиеся электролитики. Я вскрыл блок питания, но ничего подозрительного не обнаружил.

Это было странно — проблема была налицо, но ремонтировать было нечего. А плавающий характер глюка усложнял поиск причины. Формально все было в пределах нормы — и уровень напряжения, и его пульсации и температура.

В режиме средних нагрузок термистор на входе греется 80 и выше.

Некоторые резисторы нагревались выше 70 градусов.

На фото не попало, но при разогреве стола температуры были и выше ста градусов. Индуктивности, диодный мост — тоже сияют. Это не очень хорошо — ни для надежности, ни для энергоэффективности.

В этом принтере блок питания — не самое сильное место. В профильных телеграмм-каналах блок питания советовали заменить при первой возможности. Он у многих издает посторонние звуки, у кого-то уже и сгорел.

Выбор варианта решения

Чаще всего советуют заменить на Mean Well (хм, да, «добрые намерения»). Это известный бренд среди изготовителей блоков питания, он недешев, но его покупка снимает необходимость вникать в схемотехнику и проверять качество изготовления — все в нем будет в порядке. Принтер у меня стоит дома, я частенько его оставляю работать одного, пожар мне не нужен, так что я решил не экономить, и если есть максимально надежное решение — надо воспользоваться именно таким.

У Mean Well есть вариант подороже и подешевле. LRS-450 впритык по мощности, RSP-500 с некоторым запасом.

И у RSP-500 весьма продвинутая конструкция, высокий кпд и надежность. Посмотрим на функциональную диаграмму из pdf:

И сравниваем с такой же диаграммой из документации на LRS-450:

По-моему, все понятно. И допустимые шумы на выходе у LRS-450 повыше в полтора раза. Так что если уж заменять штатный, то лучше не экономить по мелочам.

Взял RSP-500-24.

RSP-500-24

Покупка благополучно состоялась, приехала вот такая коробка:

Блок питания тяжел, красив и убедителен.

Что приятно, никаких гарантийных пломб нет, счастливый покупатель может вскрыть блок и убедиться в правильности выбора. Вперед!

Ну что ж, пока все хорошо. Время перевернуть принтер и приступить к замене.

До

Надо сказать, что старый блок питания был мной немного доработан тихим вентилятором. Для чего была распечатана крышка с отверстием на 120 мм. Под рукой тогда оказался вентилятор на 12 вольт, штатный был на 24, так что доработка включала малюсенький импульсный преобразователь 24-12. Вот так это выглядело в сборе.

Прежде чем снимать блок питания, я посмотрел как он работал.

Отдаваемый ток 16,53 А, потребляемая из сети мощность 462,7 Вт. Умножаем, делим, получаем:

16,53*24/462,7 = 0,86

Такой кпд у штатного блока питания.

Получается, 66 Вт уходили в тепло в области максимальных нагрузок.

Вот осциллограмма выходного напряжения под этой нагрузкой:

Сравнение старого и нового

Оба блока питания сняты, хороший момент для сравнения.

В новом очевидно больше деталей, трансформатор и катушки индуктивности крупнее, более аккуратно выполнен монтаж, производитель не экономил.

Для справедливого взвешивания я вернул штатному блоку питания его крышку с вентилятором.

Вес — 1165 против 698 — новый в 1,7 раза тяжелее. Говорит само за себя.

После

Теперь устанавливаем новый блок.

Первая проблема, с которой я столкнулся — отверстия для крепления в принтере не соответствовали новому блоку питания. Но желание запустить обновку было таким большим, что я для начала просто положил блок питания на его место и подключил цепь 220 вольт. Фаза, ноль и зануление — три провода, проблем не возникло.

Проверил выходное напряжение:

В норме. Теперь можно подключать низковольтную часть. Два провода на «+» и два на «-», все просто. Проверяем кпд:

16,71*24/442,7 = 0,91

Кажется, что не такая уж большая разница со штатным. Но сравнивать нужно не 0,86 и 0,91, а 0,14 и 0,09 -долю энергии, которая преобразуется в тепло и требует отвода из БП. У нового блока питания она в полтора раза меньше. А это весьма и весьма заметно.

Взглянем на температуру:

Это соответствует вычислениям: нагрев меньше, чем у штатного БП.

Осциллограмма под нагрузкой:

Да, тоже не идеально гладко. Но обратите внимание, здесь цена деления шкалы 0,05 В, а при тестировании штатного блока — 0,5 В.

Вопрос охлаждения

Ой-ой-ой, а что это у нас там зашумело?

А это вентилятор. Он имеет маркировку NMB 04020VA-12P-BA.

Я нашел на него документацию. Крыльчатка на 9500 оборотов. Не шутки.

Придется устанавливать большой и тихий вентилятор. Заодно решится вопрос с креплением нового блока питания.

Но справится ли большой и тихий Noctua NF-P12 с такой работой?

Сравним основные характеристики:

Прокачка воздуха, м3/час:

NMB: 19,2, Noctua: 92,3

Статическое давление, Па:

NMB: 99,3, Noctua: 16,5

Шум, дБ:

NMB: 37,0, Noctua: 19,8

В общем, ситуация ясна: нужно обеспечить низкое аэродинамическое сопротивление воздушного тракта и большой вентилятор с запасом перекроет все требования по охлаждению. Потому что охлаждает двигающаяся масса воздуха, а не давление в статике.

Я спроектировал крышку для нового блока питания. Штатный вентилятор в Mean Well на 12 вольт, так что Noctua можно подключать напрямую, без степдаун преобразователя. Заодно, предусмотрел три кронштейна, чтобы установить блок питания без сверления корпуса принтера.

Здесь можно скачать STL:

https://drive.google.com/file/d/1bMvANuUKOjpl51hPhLjvK82k0QWW6JSU/view?usp=drive_link

Получилось вот так:

А вот работа вентилятора:

Итоги

Принтер в порядке. Глюков пока не было, может действительно блок питания был виноват, может пока везет.

Ссылка на блок питания Mean Well RSP-500-24

Спасибо за внимание.

Всем мира и добра.

Реклама:
Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158 erid: 2SDnjdyrgkf

4 комментария

Добавить комментарий

1
А когда сломается принтер, я куплю новый!
1
Стиратели пакетов тут как тут.
m
Ну, термистор (в простой схеме без его обвода с задержкой) под нагрузкой просто обязан греться, иначе он не нужен — проще резистор поставить. Для выводных угольных резисторов 100 градусов — умеренная температура. Диодный мост греется неизбежно, поэтому для них корпуса используют большие, в том числе на радиатор. Максимальная температура у него в районе 150 градусов, и он не сдохнет ни в каком обозримом будущем при эпизодических 100 градусах. Так что горит в этих блоках питания что-то другое. Конечно, замена на Mean Well — всегда хорошо. Только я не понял, зачем его на али покупать, когда он в Чипе-и-Дипе стоит не дороже.
d0b345df98e33b6331d9b7305f4b630b@livejournal
Noctua для принтера, конечно, внушаетЬ!
Хотя наверное надежно. У меня первые купленные с 2011 г. работают.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как супервспышки на Солнце спасли молодую Землю от вечных льдов: новое объяснение теплого климата в архее

Около четырех миллиардов лет назад, в архейскую и катархейскую эры, Солнце излучало значительно меньше тепла, чем сегодня. Согласно моделям звездной эволюции, в ядре молодой звезды водород только...

Животные появились на 200 миллионов лет раньше: как они выжили на Земле-снежке

В науке о развитии жизни на Земле есть фундаментальное противоречие, которое десятилетиями разделяет геологов, палеонтологов и генетиков. Вопрос звучит просто: когда именно на нашей планете...

Почему динго не стали домашними собаками, хотя тысячи лет жили рядом с людьми

Если посмотреть на динго, трудно сразу понять, чем он отличается от обычной собаки. Рыжеватая шерсть, стоячие уши, вытянутая морда, пушистый хвост. Внешне он напоминает помесь нескольких знакомых...

Обзор программатора домофонных ключей RFID и iButton RW-1990 и TMC-02

Сделать дубликат домофонного ключа рано или поздно приходится многим владельцам квартир. Потеря, поломка или необходимость выдать ключ нескольким членам семьи — причины могут быть...

Побег от цивилизации с комфортом: что посмотреть на Азорских островах в осенний сезон

Рано или поздно каждый человек, оглядываясь, понимает: пора уходить от людей. В лес, в горы — неважно, главное, чтобы в радиусе километра надоедать могли только птички. Но в поисках...

Почему на записи с камеры 8 Мп не видно лица: ошибки при самостоятельной установке видеонаблюдения

Каких ошибок стоит избегать владельцам частных домов при выборе, подключении и настройке камер видеонаблюдения: практические советы специалиста с семилетним опытом установки камер и охранных систем