Bauteilkühlung, mal etwas anders

[zero K]

Na ja, was mir damals schon auffiel ...
der Durchmesser der Bürste passt nicht ganz zum Durchmesser des Dunstabzugrohrs.

Demzufolge ist das Quirrlgut doch nicht soooo reichhaltig, weiter so.

Wir sind eben alles Individualisten - jedem Tierchen sein Pläsierchen.

Gruß, zero K

[mhier]

Also zum Thema Lüfterdrehzal: Ich habe da neulich die Erfahrung gemacht, dass sich jeder Lüfter anders verhält. Einige Lüfter wollen eine geglättete Gleichspannung, man braucht also einen (angepassten) Tiefpassfilter. Gibt man ihnen direkt ein PWM-Rechtecksignal, lassen sie sich nicht mehr oder nur sehr wenig abregeln. Andere mögen lieber ein PWM-Rechtecksignal und steigen bei geglätteter Gleichspannung recht schnell aus (haben also eine recht hohe Anlaufspannung). Die, die ein PWM-Signal mögen, wollen dann teils noch sehr unterschiedliche Frequenzen: manche mögen's im kHz-Bereich, andere im Hz-Bereich. Natürlich funktionieren alle mit den "falschen" Signalen auch irgendwie, manche besser andere schlechter.

Der 24V-Ausgang X20 liefert direkt ein PWM-Rechtecksignal ohne Filter, und die Frequenz ist in unserer Firmware auf wenige Hz eingestellt (kann aber bei der Community-Firmware in gewissen Grenzen verstellt werden - ich glaube aber nicht in den kHz-Bereich). Der klapprige 12V-Ausgang X24 hat einen Tiefpass, der auf den Original-Lüfter optimiert ist. Das kann mit anderen Lüftern auch klappen, muss es aber nicht. Evtl. hilft dann eine andere Frequenz, vielleicht aber auch nicht.

Da hilft wohl nur ausprobieren, oder Lüfter kaufen, die entweder mit entsprechenden Angaben kommen oder die jemand schon mal getestet hat.

Allerdings: Ich drucke inzwischen nur noch mit 100% Lüfterdrehzahl, auch ABS (außer im ersten Layer, da ist er ganz aus). Vermutlich braucht man dazu aber eine Kühlung, die rundherum einigermaßen gleichmäßig kühlt...

[mdg95]

Hallo miteinander,

*Hurra* ich hatte ein erfolgserlebnis mit Hilfe von euch und der Community Version! Trotzdem möchte ich meine Erkenntnisse für eventuelle andere Original Firmware Fetischisten Teilen...

Vorab besten Dank an die Community für diese gute Version die herausgegeben wurde. Viel Stunden Arbeit kann ich mir denken.

Zu AtlonXP Kommentar

Der X20 Port hat eine Ausgangsspannung von 24V für die Lüfter.
Nur dieser sollte für andere Lüfter verwendet werden, da er für höhere Leistung ausgelegt ist.
Der X24 Port 12V, ist sehr klapprig aufgebaut und kann sehr schnell überlastet werden!

Die Zusatzplatine ist nur im RF2000 V2 vorhanden und am X20 Port angeschlossen.
Der RF2000 ist glaube ich eher am RF1000 angelegt.

Kann ich nur soviel ergänzen: Bei meinem RF2000 (V1) gibt es kein X20 auf dem Motherboard. (siehe Bilder, X42,X8,X4,X24,X44,X10,X19)

Ich bin dann auf einen Thread gestossen, (viewtopic.php?f=73&t=1833) bei dem Nibbels den Schaltplan des X24 Anschlusses Teilt (siehe Bild)

Ausserdem ist PWM nach einem Ausgleichsvorgang im Kondensator nicht mehr PWM.

mit dem er recht hat!
Weiter unten in diesem Thread schreibt AtlonXP

Am RF 1000 wurde in der config.h Zeile 773 die PWM Frequenz von 122 Hz auf 15,25 Hz herunter gesetzt.

Das machte mich hellhörig, denn ich benütze noch die Originale Firmware VRF.01.038. Ich habe mir also die Community Version geflasht und dort kann mit der PWM Frequenz gespielt werden. Siehe da, bei 15.25 haben die Lüfter schön linear die Lüfterleistung erhöht und gesenkt so wie sie sollten.

Trotzdem wollte ich herausfinden, weshalb (wo im Programm der Original Firmware die Zeile Steht) in der die PWM Frequenz definiert wird. Nach langem suchen, habe ich diese dann auch gefunden. (siehe Bild) Sehr gut versteckt unter dem Namen COOLER_PWM_SPEED...Ich habe nach Part Cooler gesucht. Naja habe von 122.06Hz auf 15.25Hz umprogrammiert und nun geht es auch mit der Originalen Firmware meine Lüfter sauber zu steuern.

Danke für all eure Beiträge und Hilfe
Ohne euch hätte ich das 3D Drucken mit dem RF2000 aufgegeben

Gruss MDG95

[mdg95]

Vielen Dank mhier,

Das ist genau so wie du es beschreibst!

Also zum Thema Lüfterdrehzal: Ich habe da neulich die Erfahrung gemacht, dass sich jeder Lüfter anders verhält. Einige Lüfter wollen eine geglättete Gleichspannung, man braucht also einen (angepassten) Tiefpassfilter. Gibt man ihnen direkt ein PWM-Rechtecksignal, lassen sie sich nicht mehr oder nur sehr wenig abregeln. Andere mögen lieber ein PWM-Rechtecksignal und steigen bei geglätteter Gleichspannung recht schnell aus (haben also eine recht hohe Anlaufspannung). Die, die ein PWM-Signal mögen, wollen dann teils noch sehr unterschiedliche Frequenzen: manche mögen's im kHz-Bereich, andere im Hz-Bereich. Natürlich funktionieren alle mit den "falschen" Signalen auch irgendwie, manche besser andere schlechter.

Der 24V-Ausgang X20 liefert direkt ein PWM-Rechtecksignal ohne Filter, und die Frequenz ist in unserer Firmware auf wenige Hz eingestellt (kann aber bei der Community-Firmware in gewissen Grenzen verstellt werden - ich glaube aber nicht in den kHz-Bereich). Der klapprige 12V-Ausgang X24 hat einen Tiefpass, der auf den Original-Lüfter optimiert ist. Das kann mit anderen Lüftern auch klappen, muss es aber nicht. Evtl. hilft dann eine andere Frequenz, vielleicht aber auch nicht.

Da hilft wohl nur ausprobieren, oder Lüfter kaufen, die entweder mit entsprechenden Angaben kommen oder die jemand schon mal getestet hat.

Allerdings: Ich drucke inzwischen nur noch mit 100% Lüfterdrehzahl, auch ABS (außer im ersten Layer, da ist er ganz aus). Vermutlich braucht man dazu aber eine Kühlung, die rundherum einigermaßen gleichmäßig kühlt...

Ich habe am X24 nun 24V PWM Signal (mit dem Originalen Kondensator welcher aus PWM ja nicht mehr PWM macht) denn ich habe keine Zusatzplatine wie der RF2000 V2 und bei mir hat es geholfen mit der Frequenz zu spielen.

Gruss Mdg95

[AtlonXP]

Hallo mdg95,
vielen Dank für deine Info und Aufarbeitung.

Wenn du an deinem X24 Port 24V stehen hast, dann sollte es nun auch in Ordnung sein.
Jedoch sehe ich am Schaltplan etwas, was mich stark verwirrt!

An unsere Elektroniker Kollegen:
Der Schaltplan vom RF2000 sieht aus wie der 12V Zweig im Schaltplan am RF1000.
Lediglich ist über der 12V Z- Diode (D2) noch ein Bauteil (LB1) parallel dazu geschalten.
Was könnte das für ein Bauteil sein?

Sollte es eine Spule sein, dann ist wieder klar warum am Ausgang 24V anliegen.
Auch könnte eine Spule hier Sinn machen.
Aber wofür dann die 12V Z- Diode?
Ist das Flickwerk?

Da die Z- Diode nach wie vor höchsten 3W abkann und der Dünnfilmwiederstand R1,
wo bei Erwärmung in den Kiloohmbereich abtriftet,
kann ich die Leistung des Schaltkreises mit der parallelen Spule nicht einmal abschätzen.

Ich erbitte um Antworten.
Ich hoffe mal, dass diese Schaltung 3 Lüfter auf Dauer ab kann…
Es kommt bestimmt auf die Spule an.

LG AtlonXP

[mhier]

An unsere Elektroniker Kollegen:
Der Schaltplan vom RF2000 sieht aus wie der 12V Zweig im Schaltplan am RF1000.
Lediglich ist über der 12V Z- Diode (D2) noch ein Bauteil (LB1) parallel dazu geschalten.
Was könnte das für ein Bauteil sein?

Gute Frage, das Symbol kenne ich nicht. Ein Kollege (ebenfalls lediglich Hobbyelektroniker wie ich) vermutete, dass es sich um eine Lötbrücke handelt, dabei stützt er sich aber auf die Bezeichnung "LB", die er mit Halbkreisen als Symbol als solche kennt. Ebenfalls dazu würde passen, dass keine genaue Bauteilbezeichnung dabei steht. Der Schaltplan ist ja ansonsten eigentlich sehr vollständig.

Das würde ja jedenfalls die anliegenden 24V erklären. Dadurch wäre es möglich, zwischen 24V und 12V umzuschalten. War der Original-Lüfter 24V?

Steile These, vielleicht ist das hier diese Lötbrücke?

Untitled.png

Ich sehe etwas wenig vom Board. Vielleicht kannst du da irgendwo die Bezeichnung LB1 ausmachen? Die müsste sich auch in unmittelbarer Nachbarschaft zur Z-Diode befinden, auf der irgendwas wie "SMAZ12" stehen müsste (vermutlich nur unter dem Mikroskop lesbar).

Ich hoffe mal, dass diese Schaltung 3 Lüfter auf Dauer ab kann…

Die Zener-Diode wäre ja dann raus, die Frage ist also, wie viel der Widerstand ab kann. Laut Schaltplan handelt es sich um einen 1206 Widerstand, die können laut Google-Recheche irgendwas um 250mW bis 500mW dissipierte Leistung ab, sagen wir mal 250mW. Da er 1 Ohm hat, wäre das ein Strom von sqrt(250mW/1Ohm) = 0.5A, also bei 24V eine Leistung von 12W. Das dürfte bei 3 kleineren Lüftern eigentlich locker passen (die haben meist je unter 1 Watt). Ich würde sicherheitshalber mal nachfühlen, wie warm der wird. wenn du ihn identifizieren kannst und (wichtig!) die nötige Vorsicht walten lässt, denn auf dem Mainboard sind irgendwo auch 230V! Also: Gehäuse bei gezogenem Netzstecker öffnen, Drucker starten und Lüfter eine Weile laufen lassen und dabei strikt Sicherheitsabstand zum Drucker einhalten, dann Netzstecker ziehen und nachfühlen. Bitte trotzdem auch bei gezogenem Netzstecker immer Abstand zu allen 230V-Leitungen und -Bauteilen einhalten! (Verzeih mir, falls das für dich selbstverständlich ist, aber es besteht nun mal potentiell Lebensgefahr und es gibt ja auch Mitleser. Wer sich nicht auskennt, also z.B. die 230V-Leitungen und -Bauteile nicht identifizieren kann, lässt unbedingt die Finger davon und steckt niemals den Netzstecker ein, wenn das Gehäuse geöffnet ist!)


PS: Offenbar wurde also beim RF2000 (v1) der direkte Ausgang ausdesigned und dafür die Spannung per Lötbrücke umschaltbar gemacht. Dafür gibt es aber die Ausgänge X19, X42, X44 und X45, die alle direkt 24V schalten. Wer also einen Lüfter hat, der mit dem Tiefpass nicht klar kommt und direkt ein PWM-Signal braucht, kann auf diese Ausgänge ausweichen und muss dann natürlich die Firmware umkonfigurieren.

[AtlonXP]

Nach meinem Wissen sind am RF2000 zwei Lüfter mit jeweils 12V verbaut.
Unter diesen Umständen müssten die dann in Reihe geschaltet sein.

Es könnte auch möglich sein, dass es Conrad seitig, zwei Varianten mit und ohne Brücke gegeben hat.
Die Lüfter könnten eventuell auch eine 24V Ausführung sein!
Nach meiner Einschätzung ist der R97 ein Wackelkandidat, der im Lastzustand von 1 Ohm in den Kiloohm Zustand driftet!

Da ich selber, dem R97 schon mit dem originalen kleinen 12V Lüfter den Gar ausgemacht habe…
Sollten die Lüfter nicht mehr drehen, muss dieser Widerstand einfach überbrückt werden.

Dieses Wirrwarr sollten wir im Hinterkopf behalten.
Danke für deine Antwort.

LG AtlonXP

[mhier]

Nach meiner Einschätzung ist der R97 ein Wackelkandidat, der im Lastzustand von 1 Ohm in den Kiloohm Zustand driftet!

Also wenn ein Widerstand durch Last seinen Widerstandswert um mehrere Größenordnungen verändert, ist er anschließend kaputt. "Driften" heißt für mich, er kommt dann irgendwann wieder zu seinem Ursprungszustand zurück, das halte ich für ausgeschlossen. Typische Temperaturkoeffizienten liegen im Bereich von 50ppm/°C. Kannst dir ja mal ausrechnen, wie heiß der Widerstand sein müsste, um sich um einen Faktor 1000 zu ändern.

Da ich selber, dem R97 schon mit dem originalen kleinen 12V Lüfter den Gar ausgemacht habe…

Wie schafft man das, ohne dass die Z-Diode vorher den Geist aufgibt? Die ist bis 1W spezifiziert und sieht 12V, das sind also 80mA. Bei 80mA fallen an einem 1 Ohm Widerstand gerade mal 6mW an. Das können noch sehr viel kleinere SMD-Widerstände problemlos verkraften.

Sollten die Lüfter nicht mehr drehen, muss dieser Widerstand einfach überbrückt werden.

Kann man machen, damit wird der Tiefpass aber stillgelegt und der Ausgang entspricht dann weitgehend einem normalen X19 & co. Der parallel geschaltete Kondensator hat quasi keine Wirkung, außer dass er bei hohen PWM-Frequenzen den MOSFET und die Leitungen zusätzlich belastet.

Dieses Wirrwarr sollten wir im Hinterkopf behalten.

Was Conrad sich bei den Konstruktionen gedacht hat, kann ich nicht so recht verstehen. Naja, sie wollten halt auf Biegen und Brechen den DC-DC-Converter einsparen, das verstehe ich ja noch, aber selbst ein Linearregler wäre um Längen besser gewesen und hätte preislich auch nichts ausgemacht (50ct maximal). Das passt auch irgendwie nicht mit den verbauten MOSFETs zusammen, die bis 100A spezifiziert sind. Ja man muss die massiv überdimensionieren um den Kühlkörper einsparen zu können, also diese Designentscheidung ist absolut richtig! Bei Kühlung über das PCB sind aber typisch immer noch 19A drin laut Datenblatt, da wurde also wirklich großzügig geplant, während beim Lüfter mit spitzem Bleistift gerechnet wurde um ein paar Cent einzusparen. Verstehe ich nicht.

Aber: Es ist problemlos möglich, sich den DC-DC falls nötig selbst nachzurüsten. Einfach eine DC-DC-Platine günstig kaufen, mit der 24V auf 12V reduziert werden können und die ausreichend Leistung bereitstellt. Die schließt man dann direkt am Netzteil an. Den Lüfter kann man dann zwischen dem 12V-Ausgang des DC-DC und dem Masse-Anschluss vom Lüfterausgang anschließen. Damit bekommt man aber ein direktes PWM-Signal ohne Filter, was je nach Lüfter-Typ richtig oder falsch sein kann... Auf die Weise habe ich meinen Radiallüfter betrieben, bis ich auf das SKI-PR Board umgezogen bin - dort ist ein anständiger DC-DC bereits verbaut.

[AtlonXP]

Nach meiner Einschätzung ist der R97 ein Wackelkandidat, der im Lastzustand von 1 Ohm in den Kiloohm Zustand driftet!

Also wenn ein Widerstand durch Last seinen Widerstandswert um mehrere Größenordnungen verändert, ist er anschließend kaputt. "Driften" heißt für mich, er kommt dann irgendwann wieder zu seinem Ursprungszustand zurück, das halte ich für ausgeschlossen. Typische Temperaturkoeffizienten liegen im Bereich von 50ppm/°C. Kannst dir ja mal ausrechnen, wie heiß der Widerstand sein müsste, um sich um einen Faktor 1000 zu ändern.

OK, der Ausdruck Drift mag hier falsch am Platz sein.

Wie schafft man das, ohne dass die Z-Diode vorher den Geist aufgibt? Die ist bis 1W spezifiziert und sieht 12V, das sind also 80mA. Bei 80mA fallen an einem 1 Ohm Widerstand gerade mal 6mW an. Das können noch sehr viel kleinere SMD-Widerstände problemlos verkraften.

Ganz einfach, in dem man > 0,25 Watt zieht!
Den Widerstand (mit der Z- Diode) fremd beheizt.
Vielleicht ist auch einfach nur Alterung im Spiel?

Ich hatte mich während meiner Reparatur schlau gemacht über diesen Widerstands Type.
Dieser Läuft unter der Bezeichnung „Dünn Film Widerstand“.
Er zeichnet sich aus, dass bei Erwärmung bei diesem die Ohm Zahl steigt.
Man könnte den auch als Sicherung verwenden.

Der Physiker bist Du!
Jetzt rechnen mal aus um wie viel wenige Ohm der Widerstand sich erhöhen muss,
bis der Widerstand endlich überlastet ist?
Hier ist ein Exponentielles Wachstum im Spiel!
Und wenn du weiter rechnest, kommst du irgendwann im Kiloohmbereich an einen Punkt
wo dieser (im Kurzschluss), nicht mehr überlastet ist!
Wo diese Wärme oder Überlastung herkommt ist mir Wurst, wir haben aber beide es schon fertig gebracht die 12V Stufe zu himmeln!

Sollten die Lüfter nicht mehr drehen, muss dieser Widerstand einfach überbrückt werden.

Kann man machen, damit wird der Tiefpass aber stillgelegt und der Ausgang entspricht dann weitgehend einem normalen X19 & co. Der parallel geschaltete Kondensator hat quasi keine Wirkung, außer dass er bei hohen PWM-Frequenzen den MOSFET und die Leitungen zusätzlich belastet.

Was ist schon ein Vorwiderstand von 1 Ohm?
Der Leitungswiderstand und der Innenwiderstand des Kondensators sind zwar noch niedriger,
aber dennoch vorhanden.
Sicherlich wird sich hier auch was ändern…

Nach meiner Reparatur hatte ich jedoch am Lüfter Drehverhalten keinen Unterschied bemerkt.
Der Lüfter funzt auch mit dem überbrückten Widerstand wie vorher!
Jetzt bitte nicht weiter klugscheißen…

Bei der Auswahl von anderen Ports möchte ich warnen.
Der X10 ist glaube ich doppelt belegt mit dem Heizbett!
Lediglich der X19 ist als „Case Light“ bezeichnet und ist per G.- Code definiert und darf auch umgemodelt werden.
Bei den anderen unbedingt die Belegung im Schaltplan prüfen!

LG AtlonXP

[mdg95]

Geschätzte Druckerkolegen,

Gute Frage, das Symbol kenne ich nicht. Ein Kollege (ebenfalls lediglich Hobbyelektroniker wie ich) vermutete, dass es sich um eine Lötbrücke handelt, dabei stützt er sich aber auf die Bezeichnung "LB", die er mit Halbkreisen als Symbol als solche kennt. Ebenfalls dazu würde passen, dass keine genaue Bauteilbezeichnung dabei steht. Der Schaltplan ist ja ansonsten eigentlich sehr vollständig.

Das würde ja jedenfalls die anliegenden 24V erklären. Dadurch wäre es möglich, zwischen 24V und 12V umzuschalten. War der Original-Lüfter 24V?

Also dazu kann ich nochmals ein Bild hochladen. Das zeigt den X24 Port des RF2000V1 und das ominöse LB.... Die Brücke ist aber bei mir nicht gelötet, und ich habe da auch nichts gemacht.

Die Zener-Diode wäre ja dann raus, die Frage ist also, wie viel der Widerstand ab kann. Laut Schaltplan handelt es sich um einen 1206 Widerstand, die können laut Google-Recheche irgendwas um 250mW bis 500mW dissipierte Leistung ab, sagen wir mal 250mW. Da er 1 Ohm hat, wäre das ein Strom von sqrt(250mW/1Ohm) = 0.5A, also bei 24V eine Leistung von 12W. Das dürfte bei 3 kleineren Lüftern eigentlich locker passen (die haben meist je unter 1 Watt). Ich würde sicherheitshalber mal nachfühlen, wie warm der wird. wenn du ihn identifizieren kannst und (wichtig!) die nötige Vorsicht walten lässt, denn auf dem Mainboard sind irgendwo auch 230V! Also: Gehäuse bei gezogenem Netzstecker öffnen, Drucker starten und Lüfter eine Weile laufen lassen und dabei strikt Sicherheitsabstand zum Drucker einhalten, dann Netzstecker ziehen und nachfühlen. Bitte trotzdem auch bei gezogenem Netzstecker immer Abstand zu allen 230V-Leitungen und -Bauteilen einhalten! (Verzeih mir, falls das für dich selbstverständlich ist, aber es besteht nun mal potentiell Lebensgefahr und es gibt ja auch Mitleser. Wer sich nicht auskennt, also z.B. die 230V-Leitungen und -Bauteile nicht identifizieren kann, lässt unbedingt die Finger davon und steckt niemals den Netzstecker ein, wenn das Gehäuse geöffnet ist!)

Super deine Vorsichtsmahsnahmen mit Strom und anfängern. Jedoch ist das nicht meine Erste Platine, denn ich fräse und bestücke auch selber Platinen für und mit Arduino.
Leider habe ich das nicht getestet wie warm der wird? Ich habe jedoch schon länger mit dem Setup gedruckt, musst einfach die Lüftergeschwindigkeit von hand anpassen, damit eine Steuerung möglich war. Bis jetzt (längere Druckzeiten) hat alles überlebt. Falls der X24 sterben sollte werde ich mich wieder melden. Dann fürde ich eine Eigene Schaltung entwerfen, welche das Signal von einem anderen PWM ausgang über eine Seperate Stromversorgung mit Sicherung weitergibt an die Lüfter und zwar alles galvanisch getrennt. Sicherheit geht dann vor!

PS: Offenbar wurde also beim RF2000 (v1) der direkte Ausgang ausdesigned und dafür die Spannung per Lötbrücke umschaltbar gemacht. Dafür gibt es aber die Ausgänge X19, X42, X44 und X45, die alle direkt 24V schalten. Wer also einen Lüfter hat, der mit dem Tiefpass nicht klar kommt und direkt ein PWM-Signal braucht, kann auf diese Ausgänge ausweichen und muss dann natürlich die Firmware umkonfigurieren.

Ja Leider sind alle RF2000 scheinbar anders aufgebaut und gebaut worden.... nicht nur Positiv.
Dabei muss beachtet werden, dass wenn auf E3D Hotends umgebaut wird braucht man zusätzlich 2 Lüfter für die Heatbreaks vom Extruder. Dann bleiben plötzlich nicht mehr viele Ausgänge. Der X19 ist in der Original Firmware als Gehäuse Licht vergeben, jedoch ist nicht angesteckt Original.