Umbau auf 24V
31. January 2020 08:15
Hallo liebes Forum!

Nach einem Jahr viel hin und her gab mein Netzteil erste Anzeichen von Problemen welche ich leider zu sehr ignoriert habe und nachdem nun eine Heizpatrone (dualextruder) UND das Heizbett durchgebrannt sind habe ich mich entschlossen dieses nun auszutauschen.

Problem ist: Ich bin nur ein kleiner "Hobbyelektriker" und übersehe gerne Dinge, darum dachte ich mir; erstmal ans Kollektive Internetwissen wenden smiling smiley

Gekauft hatte ich mir einen gebrauchten FLSUN Cube (was in vielerlei hinsicht ein Fehler war) welches zuvor ein 12V/30A benutzt hat.

Also Board wird in Zukunft ein BIGTREETECH SKR V1.4 Control Board BTT SKR V1.4 Turbo 32 Bit genommen (sobald ich das 24V Netzteil bestellt habe werde ich das ganze in ein Projektthema hier im Forum veröffentlichen))

Hier zu meinem Plan und bisherigen Gedanken:

Das 24V Netzteil sollte mindestens die selbe Leistung erbringen wie das 12V Netzteil (also mind 30A) also wäre meine überlegung erst einmal ein 24V 800W Netzteil
- Heizpatronen müssen ausgetauscht werden (gibt es ja gottseidank auch 24W)
- Lüfter muss ausgetauscht werden!
- ein neues Bett muss her

Bisherige Fragen:
  • Stepper Motor können bleiben wie sie sind oder muss ich mir dann auch neue holen?
  • Ich möchte mir vlt noch einen Schalter zulegen an den ich einfach ein Kaltgerätekabel anschließen kann. Ich finde die jedoch immer nur mit 15A Sicherungen. Würde diese dann sofort rausfliegen wenn ich versuche die an den Netzteilen zu betreiben?
  • Habe ich vlt noch irgendwas vergessen zu bedenken? Die meisten Sachen (wie eben der Stepper Motor oder Filament Sensor) werden vom Board versorgt es sollte also keine Probleme geben oder?

Beste Grüße und vielen Dank für eure Hilfe schonmal smiling smiley
Re: Umbau auf 24V
31. January 2020 10:11
Wenn Du ein neues NT mit 24V haben willst, dann reichen 15A.
HP müssen 24V sein. Lüfter reichen die 12V Teile, wenn man die in Reihe schaltet.
Die Treiberbausteine müssen neu eingestellt werden.


Liebe Grüße aus Henstedt-Ulzburg.
Frithjof
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Re: Umbau auf 24V
31. January 2020 19:21
Gleiche Leistung P (die wird in Watt angegeben) bei doppelter Spannung U (in Volt) ergibt halbe Stromstärke I (in Ampere). P=U*I .
Wenn sich die Lüfter zB. aufgrund ihrer Anzahl nicht paarweise in Serie schalten lassen oder arg unterschiedliche Leistung haben kann man auch einen preiswerten Stepdown dazwischenschalten, die sind einfach auf die nötige Ausgangsspannung einstellbar. 24V rein, 12V raus.
Hotend-Heizung muss zwingend 24V sein, die Steppermotoren kannst du weiter betreiben, die bekommen den passenden Strom von den Treibern. Heizbett entweder 24V direkt am Board oder per SSR (bei hoher Leistung) oder gar 230V über SSR, aber nur wenn du jemanden hast, der dir das verkabeln kann und darf, das wird sonst gefährlich werden.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 31.01.20 19:31.
Re: Umbau auf 24V
03. February 2020 11:10
Danke für die flotten Antworten!

Mit den 15Amp war ich mir ein wenig unsicher, da ich insgesammt 6 Steppermotoren, 2 Hotends und eben ein Bett betreibe, daher mein Gedanke "nimm einfach auf 24V die gleiche Ampere Zahl.

Da ich nicht weiß was SSR ist ohne nachzuschlagen, werde ich alles weiter am Board betreiben, ich will ja schließlich noch lange was vom Hobby und vielen anderen Dingen haben smiling smiley
Re: Umbau auf 24V
03. February 2020 17:21
Ich versuch's mal mit meinem Laienwissen zu erklären:
SSR ist das Kürzel für SolidStateRelay. Also ein rein elektronischer Relais-Baustein ohne mechanische Komponenten. Hintergrund: Die MOSFETS auf dem Board sind für das Schalten von Lasten wie Heizbett und Hotend da. Deren maximaler Schaltstrom ist aber aufgrund ihrer Größe und Kühlmöglichkeit und den Leiterbahnen nicht sehr üppig. Um das Board bzw. den MOSFET vom größten Verbraucher, dem Heizbett, zu enlasten, schaltet man dann mit dem Board das externe SSR. Die Dinger sind aufgrund ihrer Bauform und den dicken Kühlern besser für höhere Ströme geeignet. Da ein SSR auch den Steuerstrom vom Schaltstrom enkoppelt, kann man auch eine andere Stomquelle zum Heizen Nutzen (weiteres Netzteil oder bei entsprechender Heizmatte und SSR auch Netzspannung).
Nachteile: Ein weiter Baustein (und somit Fehlerquelle..) und keine PID-Steuerung für das HB mehr, sondern nur noch "Bang Bang": SSRs können nur an/aus und das auch nicht besonders schnell. Das ist beim Bett aber nicht so tragisch, da es aufgrund seiner Masse eh sehr träge reagiert. Wenn du einen Drucker mit einem großem Bett baust, geht für eine Bettheizung kaum ein Weg am SSR vorbei. Die Onboard-MOSFETs schaffen meist so 10-15A, je nach Board. Für ein Bett mit 30x30 cm und den meist empfohlenen 0,5W/cm² sind das 450W, also fast 19A bei 24V. Das ist für das Board einfach zu viel Strom. Im besten Fall brennt die Sicherung weg, im schlechtesten Fall etwas mehr..
Elektromechanische Relais kommen nicht in Betracht, weil bei jeder Stromunterbrechung aufgrund der hohen Stromstärke heftige Funken an den Kontakten entstehen. Das machen die nicht lange mit.
Außerdem würde es dann die ganze Zeit klackern winking smiley

Georg
Re: Umbau auf 24V
03. February 2020 18:35
Quote
PePa

Nachteile: Ein weiter Baustein (und somit Fehlerquelle..) und keine PID-Steuerung für das HB mehr, sondern nur noch "Bang Bang": SSRs können nur an/aus und das auch nicht besonders schnell.
Falsch. Ein SSR ist auch mit MOSFETS bestückt und kann mit einer PID Steuerung bestens umgehen. Viel wichtiger ist die Geschwindigkeit der Widerstandsänderung. Schaltet man zu langsam, sind die MOSFETS schnell durchgebrannt, da sie während der Änderung warm werden.


Das ist beim Bett aber nicht so tragisch, da es aufgrund seiner Masse eh sehr träge reagiert. Wenn du einen Drucker mit einem großem Bett baust, geht für eine Bettheizung kaum ein Weg am SSR vorbei. Die Onboard-MOSFETs schaffen meist so 10-15A, je nach Board. Für ein Bett mit 30x30 cm und den meist empfohlenen 0,5W/cm² sind das 450W, also fast 19A bei 24V. Das ist für das Board einfach zu viel Strom. Im besten Fall brennt die Sicherung weg, im schlechtesten Fall etwas mehr..

Sind die Leiterbahnen zu dünn, brennen die auch weg.


Georg


Liebe Grüße aus Henstedt-Ulzburg.
Frithjof
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Re: Umbau auf 24V
03. February 2020 20:12
Hi Frithjof
Okay, ich schrieb ja, dass ich Laie bin. Die Info zu den SSRs hatte ich aus einen anderen Forum, sorry, dass ich das hier ohne weitere Überprüfung hier angegeben habe.
Also behaupte ich ab sofort das Gegenteil winking smiley
Muss man dann in Marlin/Repetier irgendwo die Schaltfrequenz für SSRs im PID-Betrieb anpassen? Oder reicht es aus den HB-Ausgang 1:1 ans SSR zu hängen und auf in der FW auf PID zu stellen?

Das mit den dünnen Leiterbahnen war ja schon weiter oben erwähnt! Und "etwas mehr.." war ironisch gemeint, mir ist sehr wohl bewusst, dass defekte Drucker schon zu Wohnungsbränden mit allen schlimmen Folgen geführt haben.

Gruß,
Georg

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.02.20 20:17.
Re: Umbau auf 24V
04. February 2020 05:52
Hallo.
Du kannst das SSR mit dem angeschlossenen HB dir an das Board anschließen.
Dann kannst Du die PID Prozedur einleiten.


Liebe Grüße aus Henstedt-Ulzburg.
Frithjof
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Re: Umbau auf 24V
04. February 2020 15:13
Hey Pepa und Fridi,

ich merke gerade mit meinem Unwissen zum Thema SSRs habe ich scheinbar einen wichtigen Punkt angestoßen den ich vergessen habe zu erwähnen: mein Heatbed ist 30x30 groß und wird es auch nach dem Umbau bleiben.

Nun mal eine Frage zur Fehlerquelle des "ist Zustandes" Kann es sein das deshalb Kabel Heiß wurden (ist mir leider erst spät aufgefallen) und das deshalb vlt die Heizpatrone und später das Bett durchgebrannt (sprangen einfach nicht mehr an) sind?

Ihr habt mir beide sehr weitergeholfen und mich vor weiteren defekten Teilen bewahrt.

So bevor ich mich zum bestellen mache ein paar kurze fragen noch:

  • Reicht dieser SSR (https://www.aliexpress.com/item/32885512908.htm) oder sollte ich da nochmal sicherheitshalber einen Elektronikerkollegen über mein 3D Drucker schauen lassen und der sagt mir was ich bestellen soll?
  • Würdet ihr aufgrund er Bettgröße immernoch sagen "bleib bei 15A" oder lieber doch das geplante 30A Netzteil?
Re: Umbau auf 24V
05. February 2020 05:41
Der Link verweist auf irgendwas, dass ich nicht sehen kann. Dein Einkaufswagen?

15A-Netzteil 24V entspricht 360W. Bei 'nem 30x30 Heizbett ist die Untergrenze (ca. 0,33W/cm²) 300W, dazu ein Hotend 40W. Bleiben 20W für den ganzen Rest. Mmmmm. Das kann vielleicht klappen, da zumeist nicht alle Komponenten den gleichzeitig den vollen Strom ziehen, wäre mir aber eindeutig zu knapp. Ich würde lieber auf eine 450W-Heizmatte setzen (schnelleres Aufheizen) und das Netzteil bei rund 650W ansetzen, dann darf auch der zweite Extruder gleichzeitig arbeiten.
SSR richtet sich nach dem HB: bei 300 W fließen 12,5 A, bei 400 W rund 17A... Da noch was drauf schlagen, nicht unbedingt an die Grenze gehen und einen passenden Kühlkörper mit bestellen. Darauf achten, dass du in deinem Fall eines für Gleichstrom/Gleichstrom (DC/DC) bei entsprechender Spannung nimmst.

Zu deiner Frage: Wenn Kabel heiß werden sind sie zu dünn bzw. fließt zu viel Strom für den Querschnitt. Die Kabel selber werden zur Heizung. Eigentlich sollte dann bei den Heizelementen weniger ankommen und eher das Netzteil und/oder das Board hops gehen. Die Kabel können natürlich auch komplett durchbrennen (z.B. bei Vorschäden durch Knicken..) oder die Lötkontakte an den Anschlüssen zum Bett schmelzen. Allerdings kommt als weitere Faktor dazu, dass elektronische Bauteile während ihrer Zerstörung manchmal unerwartetes Verhalten zeigen und so z.B. Netzteile beim abrauchen mal kurz viel zu hohe Spannungen liefern, die alles angeschlossene Elektrische mitreißen.

Darum als Rat: Verkabel das neue Board sorgfältig, achte auf genügend große Leitungsquerschnitte und vernünftige Kontakte (Adernendhülsen usw.) und kauf nicht den billigsten Mist bei Netzteil, Heizmatte und Co.
Alles andere ist brandgefährlich! Und wenn du jemanden hast, der sich mit Elektrik/Elektronik ein wenig auskennt: Lass den ruhig mal einen Blick drauf werfen, wird nicht schaden.

Georg
Re: Umbau auf 24V
05. February 2020 11:29
Nicht zu vergessen das SSR bei Gleichstrom in das Minuskabel des Heizbetts zu binden und nicht ins Pluskabel.


1. Eigenbau Drucker i3 ähnlich:
Voll eingehaust und beheizbar,
250x250 Druckfläche als Schnellwechsel Einschiebesystem mit 230V Heizbett über SSR angesteuert,
Marlin 1.19, Ramps 1.4, Z,E 8825 und X,Y 2208 Treiber,
Bowden 60cm,

2. Ender 2:
Marlin 2.0 auf SKR mini V1.1 (32Bit)
alle Treiber 2208, Heizbett über Mosfet,
mit Bigtreetech Touchscreen TFT24 V1.1
auch eingehaust.
Re: Umbau auf 24V
07. February 2020 06:11
Quote
PePa
Der Link verweist auf irgendwas, dass ich nicht sehen kann. Dein Einkaufswagen?
ich habe das "l" am Ende vergessen, habe aber nach dem lesen deine Beitrages gesehen, das dieser eh ungeeignet ist.

Quote
PePa
15A-Netzteil 24V entspricht 360W. Bei 'nem 30x30 Heizbett ist die Untergrenze (ca. 0,33W/cm²) 300W, dazu ein Hotend 40W. Bleiben 20W für den ganzen Rest. Mmmmm. Das kann vielleicht klappen, da zumeist nicht alle Komponenten den gleichzeitig den vollen Strom ziehen, wäre mir aber eindeutig zu knapp. Ich würde lieber auf eine 450W-Heizmatte setzen (schnelleres Aufheizen) und das Netzteil bei rund 650W ansetzen, dann darf auch der zweite Extruder gleichzeitig arbeiten.
SSR richtet sich nach dem HB: bei 300 W fließen 12,5 A, bei 400 W rund 17A... Da noch was drauf schlagen, nicht unbedingt an die Grenze gehen und einen passenden Kühlkörper mit bestellen. Darauf achten, dass du in deinem Fall eines für Gleichstrom/Gleichstrom (DC/DC) bei entsprechender Spannung nimmst.
Ich habe mir jetzt mal dieseen hier ins Auge gefasst.
[www.amazon.de] habe mir jetzt mal den ins Auge gefasst.

Mein derzeitiges Problem ist, ich würde gerne ein Heizbett nehmen welches ungefähr Baugleich ist ( [www.aliexpress.com] )damit die Umbaumaßnahmen nicht "eskalieren" ist leider finde ich dabei nur eins mit 240W Leistung.
Der Tipp mit der 450W Heizmatte bleibt aber im Hinterkopf, weshalb ich mir dachte "lieber einen stärkeren SSR, dann bin ich für die Zukunft gerüstet.

Quote
PePa
Zu deiner Frage: Wenn Kabel heiß werden sind sie zu dünn bzw. fließt zu viel Strom für den Querschnitt. Die Kabel selber werden zur Heizung. Eigentlich sollte dann bei den Heizelementen weniger ankommen und eher das Netzteil und/oder das Board hops gehen. Die Kabel können natürlich auch komplett durchbrennen (z.B. bei Vorschäden durch Knicken..) oder die Lötkontakte an den Anschlüssen zum Bett schmelzen. Allerdings kommt als weitere Faktor dazu, dass elektronische Bauteile während ihrer Zerstörung manchmal unerwartetes Verhalten zeigen und so z.B. Netzteile beim abrauchen mal kurz viel zu hohe Spannungen liefern, die alles angeschlossene Elektrische mitreißen.

Darum als Rat: Verkabel das neue Board sorgfältig, achte auf genügend große Leitungsquerschnitte und vernünftige Kontakte (Adernendhülsen usw.) und kauf nicht den billigsten Mist bei Netzteil, Heizmatte und Co.
Alles andere ist brandgefährlich! Und wenn du jemanden hast, der sich mit Elektrik/Elektronik ein wenig auskennt: Lass den ruhig mal einen Blick drauf werfen, wird nicht schaden.

Georg

Ich werde das alles beherzigen und meinen Elektronikerkollegen mit einspannen. Außerdem ist des doch mal schön zu Zweit an nem Hobby zu arbeiten.

Also ich fasse nochmal alles in meiner kleinen Einkaufsliste zusammen:

  • Neues Heizbett: mit ca. 220W Leistung (für den Anfang)
  • Neues Netzteil wird 24V mit 20.8A 500W Leistung haben
  • SSRs 40DD
  • Das ganze lass ich mir vernünftig von einen richtigen Elektroniker verkabeln

Sofern jetzt keiner von euch sagt "geh ins Bett du hast gerade nichts verstanden" werde ich Montag alles mit dem Elektriker auch durchgehen und bestellen, und sobald alles da ist im Projekte Unterforum mein ganzes Vorhaben nochmal posten und Dokumentieren wie es so vorran geht.

Ich danke euch allen für eure Hilfe, ihr seid toll smiling smiley
Re: Umbau auf 24V
08. February 2020 12:26
Mit 220W bei 30x30 cm wirst du das Bett nicht wirklich schnell auf Temperatur bringen, aber entscheidener : auch nicht all zu hoch kommen. Üblicherweise wird als Minimum 0,33W/cm² angesehen und als optimal gelten 0,5W/cm².
Wie schnell man welche Temperatur erreicht hängt aber von vielen Faktoren ab, z.B. die Stärke und Material des Drucktisches, weitere Beschichtungen auf diesem, Umhausung ja/nein.. Wenn du mal ABS oder so was drucken möchtest, brauchst du so um die 110°C am Bett, das wird mit 0,24W/cm² wahrscheinlich nicht klappen.
Wenn du dann später 'ne stärkere Heizung einbauen möchtest, wird's ja doch wieder eng, deshalb kann ich deine ausgewählte Netztteilleistung nicht ganz nachvollziehen.

Georg
Re: Umbau auf 24V
15. February 2020 03:05
Guten Morgen Pepa,
ganz ehrlich da gibt es auch nichts nach zu vollziehen ich weiß selbst nicht wie ich auf diees Mistigen Werte kam :/

Nun denn ich würde mich gerne an dein Rat orientieren aber ich merke das unterfangen wird komplizierter als gedacht.
Mein derzeitiges Bett sieht ungefähr so aus [de.aliexpress.com]
Ich sehe gerade 2 Probleme:

  1. Ich finde gerade kein PCB Heizbett mit den von dir genannten spezifikationen (alle die ich finde haben unter 300W Leistung)
  2. Muss ich wohl auf eine Silikonheizmatte zurückgreifen, was bedeuten würde ich müsste mir eine neue Aluplatte besorgen und diese zuschneiden lassen. Da die Löcher ca 1cm abstand vom Rand haben und diese leider nicht einfach auf meine alte Platte kleben könnte.

Ich werde erstmal mich morgen mit meinem Kumpel treffen und wir machen eine Fehleranalyse, was die bisherige Konfiguration angeht (wer weiß, vlt ist ja das alte Heizbett nicht wirklich kaputt sondern was am Board?

Bis dahin hätte ich nur eine Frage, wo bestellt ihr denn eure Heizbetten? auf die schnelle fand ich nur [www.filafarm.de] welche deine oben genannten Spezifikationen erfüllt.

Liebe Grüße und euch allen noch ein schönes WE,

FuyuhikoDate
Re: Umbau auf 24V
15. February 2020 18:01
Schau z.B. auch mal hier:
[clever3d.de]

Georg
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