MOSTER FET - Dual 500Amp 40 Volt MOSFET 3d Printer Moto Moto Dereva Dereva: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Labda ulibofya ng'ombe huyu mtakatifu anayefikiria, AMPS 500 !!!!!. Kuwa waaminifu, bodi ya MOSFET niliyounda haitaweza kufanya salama 500Amps. Inaweza kwa muda mfupi, kabla tu ya moto kuwaka moto.

Hii haikuundwa kuwa ujanja ujanja. Haikuwa mpango wangu mbaya kukuvutia katika kufundisha kwangu (ingiza mwanasayansi wazimu ucheke hapa). Nilitaka kutoa hoja. Matangazo ya printa za 3D na vifaa vyake yanaweza kupotosha sana. Hasa kwa bei ya chini soko la DIY.

Nitaenda kuchunguza kesi moja tu ya hii. Bodi ya kawaida ya MOSFET ambayo hutumiwa kulinda bodi kuu ya printa ya 3d kutokana na uharibifu. Pia hutumiwa kuboresha mchoraji na kitanda chenye nguvu zaidi. Kwa jumla na eneo la kuchapisha zaidi.

Kuna miundo dazeni tofauti kwenye soko. Wengi wana heatsinks hizi kubwa na zinaonekana kuvutia sana. Lakini zaidi ya hayo ni ujinga.

Wakati tunachambua moja ya bodi hizi; Nitaenda kubuni yangu mwenyewe. Baada ya kuangalia kile kilicho kwenye soko, niliamua nitafanya vizuri zaidi. Kwa hivyo, nitatengeneza chanzo wazi, Bodi ya Uwezo Wazi hiyo na inafanya kazi vizuri sana.

Ubunifu ninaolenga ni bodi ya MOSFET 40v 60Amp. Sio kituo 1 lakini 2. Moja ya kitanda chenye joto na moja ya hotend. Kuna hadithi nyuma ya muundo. Kwa wale ambao hawajali hadithi nyuma ya bodi, unaweza kwenda moja kwa moja kwenye faili za chanzo za bodi.

Faili za Chanzo cha Ki-Cad

Vifaa

Nyayo zote za muundo huu wa bodi zimeuzwa kwa mkono.

Zana:

• Kibano
• Chuma cha kulehemu
• Solder
• Snips kwa Elektroniki

BOM:

Marejeo	Sehemu ya muuzaji Na	Muuzaji	Thamani	Wingi
C11, C21	CL21B103KBANNND-ND	Digi-Ufunguo	10000pF	2
R11, R21	311-1.00KFRCT-ND	Digi-Ufunguo	1.0K	2
R15, R25	311-3.60KFRCT-ND	Digi-Ufunguo	3.6K	2
R13, R23	RMCF1210JT2K00TR-ND	Digi-Ufunguo	1.99K	2
D11, D21	BZX84C15LT3GOSTR-ND	Digi-Ufunguo	15V	2
U11, U21	TLP182 (BL-CHAGUA-ND	Digi-Ufunguo	182	2
CN11, CN21	277-1667-ND	Digi-Ufunguo		2
Q11, Q21	AUIRFSA8409-7P-ND	Digi-Ufunguo	AUIRFSA8409-7P	2
J11, J21	PRT-10474	Cheche Furaha	XT-60-M	2
J12, J22	PRT-10474	Cheche Furaha	XT-60-F	2
WANARUKA	10 AWG waya msingi msingi

Hatua ya 1: Jinsi Unavyopewa Ukweli lakini Haiwakilishi Unachonunua

Bodi ya MOSFET kwenye picha hiyo ni ya kawaida sana. Unaweza kuipata kwenye eBay, Ali Express, Amazon na maeneo mengine mengi. Pia ni ghali sana. Kwa 2 unaweza kulipa kidogo kama $ 5.00.

Kichwa cha habari kawaida ni "210 Amp MOSFET". Ni kweli kwamba MOSFET ni 210 amp MOSFET. Walakini, bidhaa nzima inaweza kufanya Amps 25 tu. Sababu inayopunguza ni PCB na kontakt.

Kama tutakavyoona baadaye, PCB labda inazuia muundo zaidi. Athari za shaba hazionekani kuwa nene sana.

Kwa hivyo walikuambia ukweli juu ya MOSFET lakini sio juu ya bidhaa nzima.

Kuna pia mengi ya uuzaji unaendelea hapa. Angalia heatsink kubwa. Watu wengi wanafikiria wow hiyo lazima iwe sehemu nzuri sana. Ukweli ni kwamba, ikiwa sehemu hiyo INAHITAJI kwamba heatsink MOSFET inapoteza nguvu nyingi. Nishati hiyo ingeweza kupokanzwa kitanda cha kuchapisha. Shimo kubwa la joto sio ishara nzuri. Lakini ndio tunatarajia kuona kwenye vifaa vya nguvu kubwa. Bora ninayoweza kusema sehemu hii ni kwa uuzaji tu, angalau kwa Amps 25.

Ninataka kubuni bidhaa ambayo inafanya kazi vizuri, ni bora, bei ya chini, na iko sawa mbele juu ya uwezo wake.

Hatua ya 2: Msingi wa Mzunguko: MOSFET

Nataka muundo uwe bora sana. Hiyo inamaanisha upotezaji wa nguvu ya chini kwenye kifaa. Kwa hivyo upinzani ni adui yangu. MOSFET hufanya kama kontena linalodhibitiwa na voltage. Kwa hivyo wanapokuwa mbali, upinzani wao ni mkubwa sana. Wakati wameendelea, upinzani wao ni mdogo sana. Kuna kweli kuna mengi yanaendelea zaidi ya hayo. Walakini, kwa majadiliano yetu itakuwa ya kutosha.

Kigezo tunachopaswa kuzingatia kwenye karatasi ya data ya MOSFET ni "RDS imewashwa".

MOSFET niliyochagua ilikuwa AUIRFSA8409-7P iliyotengenezwa na Teknolojia ya Infineon. Ni kesi mbaya zaidi RDSon ni 690u Ohms. Yep, hiyo ilikuwa sahihi ohms ndogo. Lakini sehemu ni ya gharama kubwa. Karibu $ 6.00. ya mmoja. Mpangilio uliobaki utakuwa vifaa vya bei rahisi sana. Kuwa na muundo mzuri kunamaanisha kuokota MOSFET nzuri. Kwa hivyo, ikiwa tutapiga mahali hapa ndio eneo la kutapakaa.

Hapa kuna kiunga cha Karatasi ya Takwimu

Angalia sehemu hii ni 523Amp MOSFET. Walakini, sasa Id ni mdogo kwa 360Amps. Sababu ni mara mbili.

1. Kifurushi cha sehemu hakiwezi kuondoa joto la kutosha kudumisha amps 523.
2. Hawana waya za kushikamana za kutosha kwenye kufa kwa 625Amps. Kwa hivyo "Kuunganisha mdogo"

Nitapunguza muundo hadi 60Amps. Upinzani ni mdogo kwa hivyo nitapata ufanisi mzuri sana katika eneo dogo.

Sehemu hiyo itasambaza karibu 1.8Watts kwa sasa ya juu iliyochorwa. (R x I ^ 2) Upinzani wa joto kwa sehemu hii ni 40 deg C / Watt. (bonyeza hapa kuelewa ni mahesabu gani yanayofanyika). Kwa hivyo katika sare ya sasa ya max tutakuwa kwenye digrii 72 juu ya mazingira. Karatasi ya data inataja joto la juu kwa kifaa ni 175 digrii C. Tuko chini ya orodha hiyo. Walakini, ikiwa tunahesabu kwa hali ya kawaida ya digrii 25 C. Kisha tuko chini ya digrii 100 C. Tutahitaji kijiko kidogo cha joto na shabiki aliyejaa kabisa.

Yote hii inadhani tuna 15v kwenye lango. Mara tu tunaposhuka chini ya 10v, tunaanza kweli kuwa na maswala ya kupokanzwa.

Ufanisi utakuwa (kudhani 40v) watts 2400 zitatolewa, 1.8Watts imepotea. Karibu 99.92%.

Ugavi wa Umeme	Imetolewa	Potea	Ufanisi
40	2400	1.8	99.92%
24	1440	1.8	99.87%
12	720	1.8	99.75%
10	600	1.8	99.40%

Kwa hivyo bidhaa yetu ya mfano ilikuwa na 220Amp MOSFET. Nina MOSFET ya 523Amp na kitu cha ujinga bado kinapata moto. Hoja yangu hapa ni kwamba sasa iliyoonyeshwa sio kiashiria kizuri cha utendaji. Uainishaji bora itakuwa jumla ya upinzani wa bodi na MOSFET. Uainishaji huu hukupa karibu kila kitu unachohitaji kujua.

Hatua ya 3: Vipengele vingine muhimu

Kawaida, bodi ya MOSFET hutumia pato la kitanda moto la printa kama ishara yake ya kudhibiti. U11 ni optocoupler wa pande zote mbili. Sehemu hii ina madhumuni kadhaa.

1) Hauwezi kuingiza waya vibaya. Huu ni uthibitisho mdogo wa dummy. Bodi kuu ama itazama sasa au la. Kwa hivyo kichocheo cha kuingiza kinategemea ikiwa tuna mtiririko wa sasa kati ya bodi ya kudhibiti pini za kitanda zenye joto.

2) Tenga upande wa nguvu kubwa kutoka kwa bodi ya chini ya kudhibiti nguvu. Hii itakuruhusu kutumia voltage ya juu kwenye kitanda chenye joto. Kwa mfano unaweza kuwa na bodi ya kudhibiti volt 12 na kitanda cha moto cha volt 24. Sababu hazihitaji kushikamana (kutengwa kabisa). Una whrping 3750 Vrms za kutengwa.

3) Udhibiti kwa mbali kitanda chenye joto. Ugavi wa umeme, kitanda chenye joto, na bodi ya MOSFET inaweza kuwa katika sehemu tofauti kabisa ya printa kutoka kwa bodi ya kudhibiti. Mistari ya kudhibiti inategemea mtiririko wa sasa kwa hivyo kelele sio suala. Bodi inaweza kuwa umbali kabisa kutoka kwa bodi ya kudhibiti. Waya wenye nguvu ni ghali. Kuwa na vitu vyote vya nguvu vya juu katika sehemu moja hufanya akili nyingi.

4) Ninaweza zaidi kuendesha lango la MOSFET na kupunguza upinzani wa RDSon hata zaidi. Lakini siwezi kuzidi volts 20 au MOSFET kufa. Hiyo ndivyo Ziner (D11) ilivyo; kubana lango hadi 15v.

Sehemu ya mwisho muhimu ni R12. Hii ni kinga ya kutokwa na damu. Lango la FET lina capacitor juu yake. MOSFETS zote hufanya. Nguvu zaidi ya MOSFET, uwezo mkubwa ni. Kama kanuni ya kidole gumba. Kwa hivyo wakati U11 inapozima tunahitaji kutekeleza capisistor wa lango. Vinginevyo tutapata wakati wa kuzima polepole sana. Mbali na hayo yote, U11 ina uvujaji kidogo. Ikiwa R12 haikuwepo, kofia ya lango ingegharimu na lango lingezidi Vgsth na MOSFET ingewasha. Hii inaweka lango chini.

Hatua ya 4: Ubunifu wa Bodi - Ni Moja wapo ya Sehemu muhimu zaidi za Kubuni

Ok, sasa kwenye muundo wa PCB.

Wacha tuanze na maamuzi rahisi. Nini kuiita na ni rangi gani inapaswa kuwa. Ndio, uuzaji. Watu wanapenda vitu vinavyoonekana vizuri. Vitu vya kiufundi vinapaswa kuwa na laini safi na angalia, vizuri, kiufundi. Jambo lingine ni kwamba rangi ni muhimu. Watu wanaonekana kuhusisha vitu vyenye nguvu vyenye hatari na rangi nyeusi. Fikiria safu ya timu ya swat polisi wa hapo. Wote wawili wana mamlaka. Lakini kusema ukweli ningependa kuvutwa na askari wangu wa karibu kuliko timu ya swat. Kwa hivyo rangi ni nyeusi.

Sasa ni nini kuiita. Kwa sababu Amps 60 ni MOSFET kubwa sana, nilidhani nitaiita MOSTER FET. Ok najua ni corny. Lakini, jamani Jim mimi ni mhandisi sio mtaalamu wa uuzaji. Hata nilifanya nembo nzuri. Tena, mimi sio mtaalamu wa uuzaji.

Uamuzi muhimu zaidi kwa bodi ya mzunguko ni unene wa shaba. Ufuatiliaji wa bodi ya mzunguko lazima ubebe mzigo kamili wa Amps 60. Kwa hivyo kuna mambo kadhaa tunaweza kufanya ili kutokea. Ufuatiliaji mfupi, upana pana, na shaba nene. Vitu hivi vyote hupunguza upinzani wa athari.

Uchapishaji wa bodi ya mzunguko iliyochapishwa imeainishwa kwa ounces. Kwa hivyo ounce 1 ya shaba ina uzito wa wakia 1 kwa mguu 1 wa mraba. Kwa hivyo, ounce 4 ya shaba ingekuwa nzito mara 4. Ingebeba pia mara 4 za sasa. Baada ya kufanya uchambuzi, niligundua kuwa gharama haipandi sawia na unene wa shaba. Ninatumia nukuu ya haraka ya PCBWAY (hapa) kuamua gharama ya bodi. (hiyo ni moja wapo ya viungo vya kurudisha nyuma, inasaidia kuendelea kutengeneza bodi) Ikiwa ningekuwa nikiunda maelfu ya bodi, curve ya gharama ingeteleza. Lakini mimi sio.

Unene wa shaba	Gharama ya 10	Ukubwa wa PCB
1oz	$23.00	50mm x 60mm
2oz	$50.00
3oz	$205.00
4oz	$207.00
5oz	$208.00
6oz	$306.00
7oz	$347.00
8oz	$422.00

Pia kuna shida na bodi za kufikiria za shaba. Shaba ni nzito, inachukua muda mrefu kuchora na maelezo zaidi unayofungua. Kimsingi hii inamaanisha nafasi ya kuwaeleza lazima iwe pana sana. Inamaanisha pia kwamba upana wa kuwafuatilia minium ni kubwa sana. Katika muundo huu, ninaweza kumudu hiyo. Ninataka kutoshea vituo viwili katika nafasi ile ile ambayo hapo awali ilishikilia moja. Kwa hivyo ni shaba 1oz.

Walakini hiyo itasababisha shida nyingine. Shaba 1 ya shaba haitabeba mzigo. Bodi yangu itakuwa fuse ya kuvutia sana.

Kuna athari tatu tu kwa kila kituo ambazo zinahitaji kuwa na mzigo mzito wa sasa. Kama unavyoona kwenye picha, nimeondoa kifuniko cha solder kwenye athari sita. Mpango wangu ni solder 12AWG waya msingi msingi kwenye athari hizo. Kwa kawaida huu haungekuwa mpango mzuri. Walakini, gharama ya bodi iko nje kupima gharama ya vifaa vya ziada. Bila kusahau kuwa waya ya shaba itahitaji kukatwa na kuunda; kufanya utengenezaji wa umati kuwa mgumu. Kwa kifupi, sitakuwa maarufu au tajiri.

Hapa ndipo bodi yetu ya mfano inaweza kuwa na suala lingine. Unene wa shaba kwenye bodi hiyo ni nyembamba sana. Athari ni pana. Lakini wakati fulani hiyo haisaidii tena. Sasa yote hutoka kwa pini moja hadi pini moja. Ufuatiliaji mpana unaruhusu kupoza bora lakini bado utakuwa na maeneo ya moto.

Mpango wangu ni kutumia sehemu zote za milima ya uso isipokuwa viunganishi. Viunganisho vya mlima wa uso hutolewa kwa bodi kwa urahisi sana. Pia nitatumia viunganisho vya TX60 kwa nguvu na kitanda chenye joto. Zinatumika katika ulimwengu wa RC. Wao ni wa gharama nafuu na hubeba mzigo. Walakini, ni viunganisho vya kikombe cha solder. Vikombe vitalazimika kujazwa na solder kukutana na spec. Wachapishaji wa mfululizo wa mwisho hutumia viunganisho hivi kwa vitanda vyao vyenye joto. Kwa hivyo hii ni chaguo nzuri sana.

Viunganishi vingine nitakavyotumia ni vituo vya screw vya 5mm. Ni za bei rahisi na hufanya kazi vizuri katika aina hii ya programu.

Heatsink ndogo inayohitajika kwa MOSFET imejumuishwa kwenye bodi ya mzunguko. Hili ni wazo zuri na baya. Ni nzuri kwa gharama; Walakini, ikiwa sehemu hiyo inapata moto sana, bodi itaharibu. Kwa kweli unahitaji kuwa moto sana kwa muda mrefu ili hii kutokea. Kwa joto kali heatsink ya alumini itakuwa bora zaidi. Uwezekano mkubwa, ikiwa bodi inaendesha Amps 60, shabiki atahitaji kutumiwa. Ndio maana mashimo ya heatsink ni makubwa kidogo. Kuruhusu hewa kupita kwenye bodi. Nimefanya hii hapo awali na inafanya kazi vizuri sana. Lakini inaongeza gharama za bodi kidogo. Lakini bado ni gharama kidogo basi kuzama kwa joto la aluminium.

Mwishowe, kila kituo kinajitegemea. Viwanja na laini za umeme hazijaunganishwa, ingawa, katika mpango huo wana jina sawa la wavu. Kwa njia hii bodi yako ya kudhibiti inaweza kuwa saa 12v, kitanda chenye joto saa 24v, na hotend saa 12v. Inakupa chaguzi.

Hatua ya 5: Kuunda Bodi

Ninatumia KiCad. Kuna programu-jalizi yake ambayo inaunda maingiliano ya BOM. Onyesha tu laini kwenye BOM na inaangazia hi mahali inakwenda. Ni programu-jalizi ninayopenda kwa KiCad Programu-jalizi hutengeneza faili ya kibinafsi ya HTML. (HAPA). Kwa hivyo faili hiyo inabeba. Ninatumia kwenye kifaa changu cha kibao (au simu) ninapojenga bodi.

Nilipata bodi muda mfupi tu uliopita. Kama unaweza kuona toleo hili linaonekana tofauti kidogo na sehemu zingine. Bodi nilizijenga ambapo prototypes (picha hapa chini). Maoni yote ya muundo niliyopata upimaji wa kurudi nyuma yalirudi kwenye muundo. Ukigundua pia R12 na R22 hazipo. Nilisahau kuongeza kipinga damu. Makosa makubwa. Nilikuwa na operesheni isiyo ya kawaida kwa kidogo mpaka nilipoona kile kilichokosekana. Kisha ilibidi "mdudu aliyekufa" aendelee.

Faili ya muundo wa bodi kwenye hazina ya git ndio toleo la hivi karibuni na ina marekebisho yote ya mdudu.

Lakini hii hapa; katika yote ni utukufu. (weka Malaika wakiimba athari ya sauti)

Hatua ya 6: Katika Operesheni - Dhibitisho la Pudding liko kwenye Chakula

Nilianza kupima bodi. Kwa hivyo jambo la kwanza nililogundua ni kuwa LED inaangaza kama jua. Ya ninaipata LED haina haja ya kuwa mkali. Lakini ikiwa iko ndani ya printa yako utanishukuru. Isipokuwa bila shaka unayo Anet A8. Ikiwa ndivyo ilivyo, wea glasi za jua kama nilivyofanya.

Labda ningebadilisha tu R15 na R25. Lakini anuwai anuwai (10v-40v) voltages hunifanya nisite.

Nina Ugavi wa 29V 25Amp. Nilibadilisha usambazaji wangu wa umeme wa 24v kwa 29v. Pia nina kitanda chenye joto chenye mviringo 400mm ambacho ni 400Watts saa 24v. Katika Volts 29 tutatoa AMPS 20 haswa. Kwa hivyo Amps 20 ndio bora nitakayopata.

Kipimo kilichukuliwa kutoka upande hasi wa J11 na J12. Kimsingi kote MOSFET. Lakini ilifanyika kwa viunganishi. Ambapo waya huingia. Bodi imeshuka 23mVolts saa 20Amps. Hiyo inaweza kuweka upinzani wa jumla wa kifaa kwa 1.15mOhms. Hiyo ni MOSFET, Bodi, na Viunganishi. Hiyo ni nzuri kweli ikiwa ninasema hivyo mwenyewe. (na kulikuwa na shangwe nyingi)

Hatua ya 7: Upande kwa Upande

Sawa, mwishowe ningependa kusema Bodi yangu inashinda. Ina kila kitu unachoweza kutaka. Hapa kuna kulinganisha. Walakini, gharama ya kujenga mtu huyu ni kubwa sana.

Maalum	MOSFET ya kawaida	MOSTER FET
Voltage ya juu	Haijulikani	40V
Max Curent	Amps 25	Amps 60
Kichocheo kinachoweza kurejeshwa	Ndio	Ndio
Opto imetengwa	Labda	Ndio
Gharama (Vituo 2)	$12.99	$14.99
Njia	1	2

Nitajifanya kuwa naweza kujenga maelfu ya haya.

Ikiwa utafanya biashara ya kuuza sehemu za printa 3d, unahitaji kuwa na kiwango cha faida cha 40% au zaidi. Ingekuwa bora ikiwa ingekuwa ya juu zaidi, lakini hiyo ndiyo kiwango cha chini unahitaji kukaa juu. Nilidhani gharama ya BOM ya $ 3.50 na gharama ya utengenezaji ya $ 3.76. Nilikuwa na bodi iliyonukuliwa katika maeneo machache ya hapa. Ikiwa unauza kwenye Amazon au E-bay basi wanakupa 30% ya ada ya kadi ya mkopo, ada ya PayPal, na ada ya Mauzo. Niniamini, inafanya kazi hadi 30%. Watakuambia tofauti lakini yote yaliyosemwa na kufanywa napata 70% ya chochote kilichouzwa.

Bodi hii inahitaji kuwa $ 15.99 ili iweze kufanikiwa. Walakini soko la DIY ni nyeti sana kwa bei. Kwa hivyo weka $ 14.99. Daima unaweza kuuza juu ya kufunga mabano au vifaa vya wiring.

Jambo lingine ambalo unaona hapa ni kwamba bodi ya kawaida inauzwa sana. Video nyingi za DIY ambazo unaweza kupata mahali popote. Soko la DIY linataka kujua inafanya kazi na jinsi ya kuitumia. Karibu 10% tu ya soko hilo hujaribu kitu kipya au ndio waanzilishi wa kwanza. Karibu 3% tu ya wale wanaochapisha data yoyote au fanya video "JINSI YA". Kwa kifupi uwezekano wa kuuza vipande 10K kwa mwaka ni mdogo sana.

Zaidi ambayo ingeuzwa ni karibu 100 kwa mwaka, ikiwa ni nzuri kwako. Bei ya bei katika kiwango hicho ni 24.99. BOM peke yake ni $ 13.00.

Kwa kifupi, sio bidhaa inayofaa. Ikiwa ningeweza kupata MOSFET chini kwa bei ya $ 0.75 - $ 1.00 inaweza kufanya kazi.

Lakini ilikuwa ya kupendeza kutengeneza. Nadhani ni muundo bora, lakini tena niliifanya.

Furahiya bodi !!! (HAPA)

Sasisha:

Nilipata MOSFET ambayo ina uwezo wa chini ya $ 1.00 Ikiwa unataka bodi iliyojengwa kikamilifu ninao kwenye e-bay. (HAPA) au toleo la kituo cha Sigle (HAPA)