MKS SBase - 5V Lüfter mit Geschwindigkeitssteuerung anschließen

Hallo!

Ich muss leider schon wieder eine Anfängerfrage zum Druckeraufbau stellen. Diesmal geht es um Elektronik.

Und zwar habe ich mir die "Extravaganz" eines MKS SBase 1.3 geleistet. Nach allem was ich bis jetzt sagen kann, funktioniert damit die Bewegung in X, Y und Z sowie die Konfiguration sehr gut. Nun stehe ich aber vor dem Problem, meine 5V Lüfter damit zu betreiben.

Die Schwierigkeit ist, dass das MKS SBase bei mir mit 24V läuft, die Lüfter aber nur zwischen 4 und 5,5V vertragen. Soweit könnte ich das ja noch mit einem Stepdown-Regler und einem Switch (sei es ein Opto-Kopler oder ein Relais) lösen. Die zusätzliche Schwierigkeit ist aber, dass ich die Geschwindigkeit der Lüfter gerne regeln möchte. Und wie das gehen soll, weiß ich leider nicht.

Könnt ihr mir da einen Tipp geben?

Hier nochmal ein paar Eckdaten:

• MKS SBase 1.3 [github.com] mit Smoothieware
• Lüfter (2x) [www.ebay.de]
• Netzteil (24V, 400W) [www.ebay.at]

Ich hab versucht es nach den Tipps von Toolsons MK2 Beschreibung zu Step Downs umzusetzen, aber ich glaube das funktioniert nur mit einem Arduino-Board (weil das auf 5 V läuft).

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 29.04.18 09:17.

Mach es so wie beschrieben.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

_{After successfully ignoring Google, FAQ's, the board search and leaving a undecipherable post in the wrong sub-forum don't expect an intelligent reply.}

Mich wundert Dein Einsatz von 5V-Lüftern.
Wenn Du ein Multimeter hast miss bitte mal die anliegende Spannung an P2.4 wenn der Lüfter Firmwareseitig auf 100% gestellt ist.

An P2.4 wird der Lüfter für die Bauteilkühlung angeschlossen und dieser Ausgang ist steuerbar.
Da diese Steuerung im PWM-Verfahren erfolgt ist Anpassung auf Deine 5V-Lüfter nur begrenzt und wenig betriebssicher möglich.

In Abhängigkeit der Spannung die Du an P2.4 ermittelst würde ich an Deiner Stelle einen entprechenden Lüfter erwerben...
weil alles andere doch eher in den Bereich "Gemurkse" geht.
Ich hoffe nur das Dein eBay-Link nur ein Beispiel war... wenn nein...
ruf mich an und ich stelle mich unter Dein Fenster um die Mäuse die Du so aus dem Fenster schmeißt zu fangen.

---

Die Dummheit ist rund. Niemand weiß, wo sie anfängt und wo sie aufhört.

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(Wood) CTC - i3Clone a.D.
(Yellow) i3-Steel Eigenbau ( Ramps 1.4 )
(Green) Prusa i3-MK3
(Red) DICE von Skimmy
(Blue) Anycubic Chiron
(Grey) Qidi-Tech X-MAX

Luclass

Quote
luclass
Mich wundert Dein Einsatz von 5V-Lüftern.

Ich hoffe nur das Dein eBay-Link nur ein Beispiel war... wenn nein...
ruf mich an und ich stelle mich unter Dein Fenster um die Mäuse die Du so aus dem Fenster schmeißt zu fangen.

Die Lüfter sind so ziemlich das beste was man bekommen kann.

Der Preis ist aber erschreckend gestiegen.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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war auch mehr wegen der irrsinnigen Transportkosten...

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Luclass

[edit] habe das mit ein paar Fotos illustriert. Bitte entschuldigt das Chaos, aber ihr kennt das ja - wenn man mal beim basteln ist, kommt man nicht mehr zum Aufräumen

Danke für Eure Antworten!

Ich hab die Lüfter im Februar noch um 22,43 € inkl. Versand gekauft. Auch nicht gerade ein Geschenk (habe damals hier im Forum schon ein wenig "gemurrt"), aber preislich noch okay und angesichts der hohen Qualität auf die Lars schwört das Geld (und den Aufwand) jedenfalls wert.

Das Anschließen wie in der Beschreibung hab ich eh schon mal probiert. Dabei hätte ich fast zwei der Lüfter verbraten - glücklicherweise ist die viel zu hohe Spannung von 17,5V aber falsch gepolt rausgekommen, was den Lüftern wohl das Leben gerettet hat. Inzwischen bin ich vorsichtiger und messe vorher nach.

Aber nochmal von Anfang an:

1. In der Smoothie-Config trage ich ein
   
   # Switch module for fan control
   switch.fan.enable true # Enable this module
   switch.fan.input_on_command M106 # Command that will turn this switch on
   switch.fan.input_off_command M107 # Command that will turn this switch off
   switch.fan.output_pin 2.4v # Pin this module controls
   switch.fan.output_type pwm # PWM output settable with S parameter in the input_on_comand
   #switch.fan.max_pwm 255 # Set max pwm for the pin default is 255
   
   Anmerkung: das "v" bei 2.4 steht für pull down. Womöglich ist das überflüssig, aber ich verstehe nicht genug davon.
2. Jetzt wird nachgemessen:
   Wenn der Lüfter ausgeschaltet ist, kommt (erwartungsgemäß) auch kein Strom aus dem Fan-Output.
   Bei 100 % kommen 24 V durch den Ausgang
   Bei 50 % sind es 12,5 V also ungefähr die Hälfte.
   Okay, das habe ich erwartet.
3. Ich schließe den Step Down an meinem 24V Netzteil an und drehe die Stellschraube auf 4,9V
4. Der Pluspol meines Multimeters bleibt am Stepdown, der Minuspol geht zurück in den Minuspol des Boards.
   Ich messe nach:
   Bei Lüfter aus: -17,5V
   Lüfter auf 100%: 4,9V
   Lüfter auf 50%: -6,4V
   Also 100 % würden passen. Bei ausgeschaltetem Lüfter läuft schon gefährlich(?) viel Strom durch die Lüfter, aber verkehrt gepolt. Und auf halber Geschwindigkeit kann ich die Lüfter so auch nicht betreiben. Schon bei einem PWM-Wert von 200 sinkt die Spannung auf 0V.

Zu 2.:


Zu 3.:


Zu 4.:



Denke, das ist etwas suboptimal, oder?

Habe mit einem Freund gesprochen - würde es nicht Sinn machen, noch einen Mosfet dazwischenzuschalten?

Lieber Gruß,

Marcel

5-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.04.18 06:02.

Nein... was soll ein Mosfet bringen ??

Also: der Stepdown-Regler kommt scheinbar mit der gepulsten Eingangs-Spannung nicht zurecht und selbst wenn die PWM-Spannung geglättet wird versucht der Stepdown-Regler die Spannung immer auf 5 V zu halten und kümmert sich einen "Schei.." darum wieviel Spannung bzw Drehzahl Du am Drucker einstellst.

Ich bin der Meinung das ein kleiner Spannungsteiler mit 2 Widerständen schon ausreichen sollte um den gewünschten Effekt zu bringen.
Der der Lüfter schon mal 0,75 Watt braucht sollte ein Spannungsteiler eher niederohmig angesetzt werden (>1KOhm) und die Widerstände sollten so um 1Watt belastbar sein.
Zur Berechnung für Anfänger guckst Du hier.
Ich habe mal aus Spass den R1 auf 820 Ohm angesetzt und der R2 wird auf 220 Ohm gerechnet.
Damit sollte eigentlich auch die Steuerung des Lüfters gehen.

Check mal was Dein Fundus bezüglich Widerständen so hergibt...es kann aber sein das die Widerstände vielleicht warm werden.

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Luclass

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luclass
Nein... was soll ein Mosfet bringen ??

Einen Mosfet kann man doch ziemlich gut als Level-Shifter verwenden. Wenn das MKS SBase also "Pulse" mit 24V rausschickt, müsste es mit einem Mosfet möglich sein, diese Pulse in 5V umzuwandeln. Die 5V bekomme ich ja von meinem Level Shifter.

Ich bin wie gesagt nicht vom Fach, deshalb meine plumpe Ausdrucksweise. Aber von der Überlegung her müsste das doch passen...?

Quote
luclass
Also: der Stepdown-Regler kommt scheinbar mit der gepulsten Eingangs-Spannung nicht zurecht und selbst wenn die PWM-Spannung geglättet wird versucht der Stepdown-Regler die Spannung immer auf 5 V zu halten und kümmert sich einen "Schei.." darum wieviel Spannung bzw Drehzahl Du am Drucker einstellst.

Glaub das machen die Step Downs generell so, oder?

Quote
luclass
Ich bin der Meinung das ein kleiner Spannungsteiler mit 2 Widerständen schon ausreichen sollte um den gewünschten Effekt zu bringen.
Der der Lüfter schon mal 0,75 Watt braucht sollte ein Spannungsteiler eher niederohmig angesetzt werden (>1KOhm) und die Widerstände sollten so um 1Watt belastbar sein.
Zur Berechnung für Anfänger guckst Du hier.
Ich habe mal aus Spass den R1 auf 820 Ohm angesetzt und der R2 wird auf 220 Ohm gerechnet.
Damit sollte eigentlich auch die Steuerung des Lüfters gehen.

Check mal was Dein Fundus bezüglich Widerständen so hergibt...es kann aber sein das die Widerstände vielleicht warm werden.

Hab schon einen Haufen Widerstände da. Hm, ja das könnte auch gehen. Aber da würde ich schon relativ viel Strom sinnlos in Wärme umsetzen, oder? Mit dem Mosfet wäre es doch eleganter...?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.04.18 08:38.

Sehr schwierig hier zu helfen, da scheinbar die Grundlagen nicht so sitzen.

Eine PWM gepulste Spannung mit einem Multimeter zu messen ist ziemlich sinnlos. Die gemessenen Werte sind alles aber nicht verlässlich.
Strom und Spannung sollte man auch nicht verwechseln bzw. durcheinanderwürfeln, das sind schon recht unterschiedliche Sachen.

Deswegen nochmals ganz gezielt die Frage:
Warum machst du es nicht einfach so wie ich beschrieben habe und wie es hundertfach bewährt ist?

Ohne das SBase genauer im Detail zu kennen, bin ich mir aber ziemlich sicher das es so funktioniert wie alle anderen Boards auch. Geschaltete Masse. In dem Fall muss dann nichts neu erfunden werden.
Es wird lediglich ein 1€ Stepdown benötigt und es funktioniert, völlig unabhängig von der Betriebsspannung des Druckers.

Die Lüfter haben üblicherweise einen nutzbaren Bereich zwischen ca. 50/255 und 255/255. Ich kann mir vorstellen das der nutzbare Bereich sich bei Verwendung einer abstrusen PWM Basisfrequenz verändern kann.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Ich hätte gerne was gutes darauf geantwortet.

Aber der Umstand, dass ich es nochmal probiert habe und es jetzt geht, nehmen meinen Argumenten leider die Würze ;-) Außerdem kenn ich mich wirklich leider nicht gut aus...

Ich habe es ja vorher schonmal probiert, da hat es nicht funktioniert. Das liegt aber wahrscheinlich daran, dass das MKS SBase extrem lange zum Booten gebraucht hat und die Lüfter in der Zeit nicht angesprungen sind.

Einen anderen Misserfolg muss ich leider trotzdem verzeichnen. Ich habe Deine Anleitung für meinen Extruder-Lüfter umgelegt, der auf 12 V läuft. Als Output-Pin für diesen Versuch habe ich den Heater2-Ausgang verwendet.

Beim ersten Versuch hat das gut geklappt. Beim zweiten Versuch hab ich ein kurzes Klacken/Knistern vom Lüfter gehört und jetzt springt der nicht mehr an. Glaub der ist wohl kaputt.

Außerdem leuchtet bei dieser Schaltung ständig die Diode über dem Heater2-Ausgang - also auch wenn ich den (Ex-)Lüfter ausschalte.

Ein weiteres Problem ist, dass nun der Ethernet-Port meines MKS-Sbase stumm bleibt. Also die LEDs leuchten nicht mehr und (erwartungsgemäß) geht auch DHCP nicht mehr. Ich weiß nicht sicher, ob das damit was zu tun hat, aber vielleicht hab ich mit den 12V auch am Board irgendwas verbrannt...?

Also jedenfalls mal danke für die Hilfe. Mit den 5V-Blowern funktioniert es jetzt mal.

Wie ich einen (neuen) 12V-Extruder-Lüfter anschließe (vielleicht besser eh nur digital statt pwm, dann könnte ich auch beides simpel am Heater2-Port anschließen) und wie ich meinen Ethernet-Port debugge (also insbesondere ob er noch lebt bzw. repariert werden kann) ist mir leider noch unklar...

Für weitere Hinweise wäre ich sehr dankbar!

Hi Spin...

ich habe den Blog von Lars nochmal durchstöbert und hoffe das Lars nicht sauer ist die Anleitung hier noch mal zu präsentieren:

Hinweis zum Anschluss des evtl. benötigten Stepdown Reglers
1. 
Die + und – Inputs des Stepdownreglers mit dem + und – Pol des Netzteils verbinden (+ auf + ; – auf -)

2. 
Netzteil einschalten. Spannungsmeßgerät am Stepdownregler Output anschließen. 
Am Trimmpoti des Stepdowns die Ausgangsspannung auf 5,0 V (besser 4,9V) einstellen.

3. 
+ pol des Stepdown Outputs mit den + Polen der 5V Lüfter verbinden.

4. 
Die – Pole der Lüfter mit dem entsprechenden – Pol des Boards verbinden (üblicherweise beim RAMPS D9-)

… so lassen sich die Lüfter per PWM regeln.
Wird der Stepdown einfach nur zwischen RAMPS und Lüfter geklemmt funktioniert die PWM Regelung nicht!

Bitte vergiss meinen Spannungsteilervorschlag und setz´ das so um wie Lars es beschrieben hat.

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Die Dummheit ist rund. Niemand weiß, wo sie anfängt und wo sie aufhört.

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(Green) Prusa i3-MK3
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(Grey) Qidi-Tech X-MAX

Luclass

Danke Luclass!

Ich weiß es durchaus zu schätzen, dass ihr mir helfen wollt, zumal es

Quote
toolson
"sehr schwierig [ist] hier zu helfen, da scheinbar die Grundlagen nicht so sitzen."

Aber irgendwie muss ich es ja lernen...

Nur den Link zu Lars Anleitung kannte ich schon - gestern habe ich gefühlte 6 Stunden draufgestarrt ;-) Ich bin auch sehr zuversichtlich, dass ich das richtig umgesetzt habe - so schwer ist es ja auch nicht. Und inzwischen funktioniert es mit den 5V auch. Mit den 12 V aber leider nicht und ich bin auch nicht sicher, dass das für mein Board gut ist, zumal - wie ich geschrieben habe - die LED, die anzeigen soll ob ein bestimmter Kontakt geschaltet ist oder nicht auch bei ausgeschaltetem Lüfter leuchtet, wenn ich die von Lars beschriebene PWM-Schaltung mit 12V mache.

Außerdem ist auf diesem Weg ein 12V Lüfter draufgegangen und (vermutlich schon vorher) wohl irgendwas beim Ethernet Port, weil der meldet sich auch nicht mehr.

Ich weiß schon, dass es schwierig ist, mir hier "aus der Ferne" zu helfen, aber die Probleme vor denen ich gerade stehe sind folgende:

1. Macht eine PWM-Schaltung für den Extruder-Lüfter überhaupt Sinn, oder reicht hier Ein/Aus?
2. Falls die PWM-Schaltung für den Exrtruder-Lüfter Sinn macht, ist es "sicher" Lars' Schaltung für 12V umzulegen? Weil mir kommt es nicht so vor...
3. Ist es realistisch, den Defekt des Ethernet-Ports zu isolieren und ihn zu reparieren oder ist das unrealistisch (dann müsste ich wohl ohne Ethernet leben oder das Board nachkaufen)

Btw: Ich glaube ich kann meinen ursprünglichen Fehler bereits vage eingrenzen (er war der Grund, warum ich diesen Thread gestartet habe): Irgendwie scheint bereits bei den Vorarbeiten zur PWM-Schaltung der Ethernet-Port kaputt gegangen zu sein. Da in meiner Config aber DHCP eingeschaltet ist, wartet das Board beim booten immer auf eine IP-Adresse die aber nicht kommen kann. Deshalb braucht es nun ca. 15 Sekunden länger zum booten. Und in dieser Zeit funktioniert die Lüftersteuerung die ich ausprobieren wollte nicht. Ich dachte deshalb, dass die kaputt ist. In Wahrheit hat die Schaltung für die 5V Lüfter eh funktioniert, nur der Ethernet-Port war wohl schon kaputt.

Quote
Spindoctor

1. Macht eine PWM-Schaltung für den Extruder-Lüfter überhaupt Sinn, oder reicht hier Ein/Aus?
2. Falls die PWM-Schaltung für den Exrtruder-Lüfter Sinn macht, ist es "sicher" Lars' Schaltung für 12V umzulegen? Weil mir kommt es nicht so vor...
3. Ist es realistisch, den Defekt des Ethernet-Ports zu isolieren und ihn zu reparieren oder ist das unrealistisch (dann müsste ich wohl ohne Ethernet leben oder das Board nachkaufen)

Zu 1: Nein, steuer das Teil "Digital" an. Also EIN/AUS.
Zu 2: Habe bei mir einfach einen Stepdown zwischen gehangen. 24V Netzteil auf 5V für Extruder Kühler.
Zu 3: Kauf dir nen Raspberry Pi Zero für ~10€. Macht das Leben einfacher.

Kann dir mal meine Smoothie Config raus suchen.
Druckteilkühlung PWM geregelt, Hotend Kühlung Digital.

Und wenn der Mosfet beim Extruder 2 Ausgang durch leuchtet, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit der Mosfet gehimmelt.

---

Gruß
Gregor

Danke, TheHidden!

Werde Deine Tipps beherzigen.

Einen Raspi hätte ich sowieso verwendet, allein schon, weil ich auch eine Webcam anschließen will. Aber ich hätte halt trotzdem gern, dass der Ethernet Port meines SBase wieder funktioniert. Es macht das Testen einfacher. Und auch einfach so vom Gefühl her - wenn was kaputt ist, ist das Gefühl weniger gut als wenn es funktioniert ... Weiß nicht ob das nachvollziehbar ist

Was den Mosfet am Extruder 2 betrifft, glaube ich eig. nicht, dass er kaputt ist. Weil er funktioniert ja noch, um die 12V zu schalten. Merkwürdig ist nur, dass die LED durchgehend leuchtet, wenn ich (wie in Schritt 4 von Toolsons Anleitung) den Minus-Pol des Lüfters an den Minus-Pol des Ext2 anschließe. Also wenn ich Extruder 2 ausschalte (bei mir GCode "M43"), dann wird die LED ein wenig dünkler. Mit "M42" (Extruder2 einschalten), wird sie heller. Leuchten tut sie aber permanent.

Kann noch ein Foto machen um das herzuzeigen...

Aber es scheint derzeit so, als ob nur der Ethernet-Port kaputt wäre...

Btw. danke für Dein Angebot bzgl. der config. Ich würde sie schon interessant finden, aber den Teil bekomme ich glaub ich sonst auch alleine hin

Quote
Spindoctor
Außerdem ist auf diesem Weg ein 12V Lüfter draufgegangen und (vermutlich schon vorher) wohl irgendwas beim Ethernet Port, weil der meldet sich auch nicht mehr.

Zumindest den Lüfter muss ich posthum rehabilitieren. Der ist mit Recht durchgebrannt - wie sich herausgestellt hat, war es nämlich ein 5V Lüfter, kein 12V Lüfter. Schade...

Wär schön, wenn sich das Ethernet-Problem auch noch lösen lässt - mal sehen.

Hallo ihr alle,

ich hatte ebenfalls ein Problem mit dem PWM-Fan - er lief einfach nicht. Ich hab die Ausgangsspannung des "Fan" Anschlusses vom SBASE Board an ein Oszi gehängt und es kam nur Mist raus - ein paar mV mit 50 Hz, also Noise.
Ganz egal, was ich als M106Sxxx gesendet hab - keine Änderung.
Dann bin ich beim Suchen auf einen Eintrag in der Beispiel-Config-Datei gestoßen, nämlich
switch.module_name.startup_state false #Startup state of the switch. If set to False the module is initialized OFF, if set to True the module is initialized ON
Hab ich die Zeile hinzugefügt und - oh Wunder - es hat funktioniert !
Offensichtlich benötigt das Modul eine Initialisierung, bevor's funzt.
Um einen 5V Lüfter zu betreiben müßtest du den Eintrag switch.fan.max_pwm auf 64 begrenzen.
Zu bedenken ist noch, daß der 5V Lüfter mit 12V bzw. 24V Impulsen gefüttert wird (je nach Betriebsspannung) und der Lüfter das ev. auf Dauer übel nimmt.

Ich hoffe, das hilft solchen Kopfkratzern wie mir auch !

LG petrus_muc