MOSTER FET - Dual 500Amp 40 Volt MOSFET 3d принтерімен жылытылатын төсек жүргізушілері: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Сіз бұл қасиетті сиырды, 500 амперді басқан шығарсыз !!!!!. Шынымды айтсам, мен жасаған MOSFET тақтасы 500Amps қауіпсіз жұмыс жасай алмайды. Бұл қысқа уақыт ішінде, ол толқып кетпестен бұрын өртеніп кетуі мүмкін.

Бұл ақылды трюк үшін жасалған жоқ. Сізді менің нұсқаулығыма тарту менің жаман жоспарым емес еді (мұнда ақылсыз ғалымның күлкісін қосыңыз). Мен нүкте қойғым келді. 3D принтерлер мен олардың компоненттерінің жарнамасы өте қате болуы мүмкін. Әсіресе арзан DIY нарығында.

Мен мұның бір ғана жағдайын зерттеймін. 3D принтердің негізгі тақтасын зақымданудан қорғау үшін қолданылатын жалпы MOSFET тақтасы. Олар сонымен қатар принтерді неғұрлым қуатты бас төсекке жаңарту үшін қолданылады. Әдетте көбірек басып шығару аймағы бар.

Нарықта ондаған түрлі дизайн бар. Көпшілігінде бұл алып радиаторлар бар және олар өте әсерлі көрінеді. Бірақ мұның көпшілігі - қулық.

Біз осы тақталардың бірін талдап жатқанда; Мен өзімнің дизайнымды жасаймын. Нарықта не бар екенін қарап шыққан соң, мен бұдан да жақсысын жасай аламын деп шештім. Сонымен, мен ашық көзді, ашық мүмкіндіктер тақтасын жасағым келеді және бұл жұмысты өте жақсы жасайды.

Мен мақсат етіп отырған дизайн - 40V 60Amp қос MOSFET тақтасы. 1 арна емес, 2. Біреуі жылытылатын төсекке, екіншісі ыстыққа арналған. Дизайндың артында бір оқиға бар. Тақтаның артындағы оқиғаға мән бермейтіндер үшін сіз тікелей тақтаның бастапқы файлдарына кіре аласыз.

Ki-Cad бастапқы файлдары

Жабдықтар

Бұл тақтайшаның барлық іздері қолмен дәнекерленген.

Құралдар:

• Пинцет
• Пісіру темірі
• Дәнекер
• Электроникаға арналған сниптер

БОМ:

Әдебиеттер	Жеткізуші бөлігі №	Жеткізуші	Мән	Саны
C11, C21	CL21B103KBANNND-ND	Digi-Key	10000pF	2
R11, R21	311-1.00KFRCT-ND	Digi-Key	1.0K	2
R15, R25	311-3.60KFRCT-ND	Digi-Key	3,6 мың	2
R13, R23	RMCF1210JT2K00TR-ND	Digi-Key	1,99 мың	2
D11, D21	BZX84C15LT3GOSTR-ND	Digi-Key	15В	2
U11, U21	TLP182 (BL-TPLECT-ND	Digi-Key	TLP182	2
CN11, CN21	277-1667-ND	Digi-Key		2
Q11, Q21	AUIRFSA8409-7P-ND	Digi-Key	AUIRFSA8409-7P	2
J11, J21	PRT-10474	Spark көңілді	XT-60-M	2
J12, J22	PRT-10474	Spark көңілді	XT-60-F	2
ЖҰМЫС	10 AWG қатты ядролы сым

1 -қадам: Сізге фактілер қалай беріледі, бірақ сіз сатып алғаныңызды білдірмейді

Бұл суреттегі MOSFET тақтасы өте кең таралған. Сіз оны eBay, Ali Express, Amazon және басқа да көптеген жерлерде таба аласыз. Бұл сондай -ақ өте арзан. 2 адамға сіз 5,00 долларға дейін төлей аласыз.

Тақырып әдетте «210 Amp MOSFET» деп аталады. MOSFET 210 амперлік MOSFET екені рас. Алайда, бүкіл өнім тек 25 амперді жасай алады. Шектеуші фактор - ПХД мен қосқыш.

Кейінірек көретініміздей, ПХД дизайнды одан да шектейді. Мыс іздері өте қалың болып көрінбейді.

Сондықтан олар сізге MOSFET туралы шындықты айтты, бірақ өнім туралы емес.

Мұнда да маркетинг көп. Мына үлкен радиаторды қараңыз. Көптеген адамдар бұл өте күшті бөлігі деп ойлайды. Шындығында, егер MOSFET радиаторына қажет бөлік көп энергия жұмсайды. Бұл энергия баспа төсегін жылытуға кетуі мүмкін еді. Үлкен жылу қабылдағыш жақсы белгі емес. Бірақ бұл жоғары қуатты құрылғыларда күтілетін нәрсе. Мен айта алатын ең жақсы нәрсе - бұл маркетингке арналған, кем дегенде 25 ампер.

Мен өз жұмысын жақсы орындайтын, сапасы жақсы, бағасы төмен және оның мүмкіндіктеріне өте ұқыпты өнімді жобалағым келеді.

2 -қадам: Схеманың өзегі: MOSFET

Мен дизайн өте тиімді болғанын қалаймын. Бұл құрылғыдағы қуаттың аз жоғалуын білдіреді. Сондықтан қарсылық менің жауым. MOSFET кернеуді басқаратын резистор сияқты әрекет етеді. Сондықтан олар өшкенде олардың қарсылығы өте үлкен болады. Олар қосылған кезде олардың қарсылығы өте төмен болады. Шын мәнінде бұдан көп нәрсе бар. Дегенмен, біздің талқылау үшін бұл жақсы болады.

MOSFET мәліметтер парағында назар аудару керек параметр - «RDS қосулы».

Мен таңдаған MOSFET Infineon Technologies жасаған AUIRFSA8409-7P болды. Ең нашар жағдай RDSon - 690u Ом. Ия, бұл дұрыс микро ом. Бірақ бөлігі қымбат. 6,00 доллар шамасында. біреуі үшін. Қалған дизайн өте қымбат емес компоненттер болады. Жақсы дизайн болуы жақсы MOSFET таңдауды білдіреді. Сонымен, егер біз ұрламақ болсақ, онда бұл аймаққа кіруге болады.

Мұнда мәліметтер парағына сілтеме бар

Бұл бөлік 523Amp MOSFET екенін ескеріңіз. Дегенмен, идентификатор тогы 360Amps -пен шектелген. Оның себебі екі түрлі.

1. Бөлшектер пакеті 523 амперді ұстап тұру үшін жеткілікті жылу шығара алмайды.
2. Оларда 625Амп кернеу үшін байланыстырушы сымдар жеткіліксіз. Осылайша «облигация шектеулі»

Мен дизайнды 60Ампермен шектеймін. Қарсылық төмен, сондықтан мен шағын ауданда өте тиімді боламын.

Бұл бөлік тартылған максималды ток кезінде шамамен 1,8 Вт кетеді. (R x I^2) Бұл бөліктің жылу кедергісі 40 градус С/Ватт. (қандай есептеулер жүргізіліп жатқанын түсіну үшін мына жерді басыңыз). Осылайша, максималды ток тартуда біз қоршаған ортадан 72 градус жоғары боламыз. Деректер парағында құрылғының максималды температурасы 175 градус C. көрсетілген. Біз бұл тізімнің астындамыз. Алайда, егер біз қоршаған ортаның температурасын 25 градус С деп есептесек, онда біз 100 градустан аспайтын боламыз. Бізге үлкен жүктеме кезінде шағын жылу қабылдағыш пен желдеткіш қажет болады.

Мұның бәрі бізде қақпада 15 вольт бар деп болжайды. Біз 10 вольттан төмен түскеннен кейін, бізде шынымен де жылыту мәселесі пайда болады.

Тиімділік (40в болғанда) 2400 ватт жеткізіледі, 1,8Вт босқа кетеді. Шамамен 99,92%.

Нәр беруші	Жеткізілген	Жоғалды	Тиімділік
40	2400	1.8	99.92%
24	1440	1.8	99.87%
12	720	1.8	99.75%
10	600	1.8	99.40%

Мысалы, біздің өнімде 220Amp MOSFET болды. Менде 523Amp MOSFET бар, және ақымақ нәрсе әлі де қызып жатыр. Менің ойымша, көрсетілген ток өнімділіктің керемет көрсеткіші емес. Жақсырақ сипаттамалар тақта мен MOSFET қарсыласуының жалпы көрсеткіші болар еді. Бұл бір спецификация сізге білу қажет барлық нәрсені береді.

3 -қадам: Басқа негізгі компоненттер

Әдетте, MOSFET тақтасы принтердің қыздырылған төсегінің шығуын басқару сигналы ретінде пайдаланады. U11 - екі жақты оптикалық қосқыш. Бұл бөлімнің бірнеше мақсаты бар.

1) Кірісті қате байланыстыруға болмайды. Бұл аздап жалған тексеру. Негізгі тақта ағынды суға батырып жібереді немесе түсірмейді. Енгізу триггері басқару тақтасының жылытылатын төсек түйреуіштері арасында ағымның бар -жоқтығына негізделген.

2) төмен қуатты басқару тақтасынан жоғары қуатты бөлігін оқшаулаңыз. Бұл жылытылатын төсекте жоғары кернеуді қолдануға мүмкіндік береді. Мысалы, сізде 12 вольтты басқару тақтасы мен 24 вольтты жылытылатын төсек болуы мүмкін. Алаңдарды қосудың қажеті жоқ (толығымен оқшауланған). Сізде 3750 айнымалы оқшаулау бар.

3) Жылытылатын төсекті қашықтан басқару. Қуат көзі, жылытылатын төсек және MOSFET тақтасы принтердің басқару тақтасынан мүлдем басқа бөлімінде болуы мүмкін. Басқару желілері ток ағынына негізделген, сондықтан шу маңызды емес. Тақта басқару тақтасынан біршама қашықтықта болуы мүмкін. Ауыр электр сымдары қымбатқа түседі. Жоғары қуатты заттардың барлығын бір жерде орналастырудың мағынасы зор.

4) Мен MOSFET қақпасын басқара аламын және RDSon кедергісін одан да төмендете аламын. Бірақ мен 20 вольттан асыра алмаймын немесе MOSFET өледі. Ziner (D11) дәл сол үшін; қақпаны 15 вольтке бекіту.

Соңғы маңызды компонент - R12. Бұл қан кетуге арналған резистор. FET қақпасында конденсатор бар. Барлық MOSFETS жасайды. MOSFET неғұрлым қуатты болса, сыйымдылығы соғұрлым үлкен болады. Ереже бойынша. U11 өшірілгенде, біз қақпаның капистисторын босатуымыз керек. Әйтпесе, біз өте баяу өшіру уақытын аламыз. Бұған қоса, U11 -де аздап ағып кету бар. Егер R12 жоқ болса, қақпақтың қақпағы зарядталады және қақпа Vgsth -тен асады, ал MOSFET қосылады. Бұл қақпаның төмен түсуін қамтамасыз етеді.

4 -қадам: тақтаның дизайны - бұл дизайнның маңызды нүктелерінің бірі

Жақсы, енді ПХД дизайнына көшіңіз.

Бірнеше қарапайым шешімдерден бастайық. Оны қалай атауға болады және ол қандай түсті болуы керек. Иә, маркетинг. Адамдарға әдемі көрінетін нәрселер ұнайды. Техникалық заттар таза сызықтарға ие болуы керек және жақсы, техникалық. Басқа нәрсе - түс маңызды. Адамдар күшті қауіпті заттарды қара түспен байланыстыратын сияқты. Жергілікті полиция бөлімінің мүшелері туралы ойланыңыз. Екеуінің де билігі бар. Шынымды айтсам, мені жергілікті полицейлер командадан гөрі ұстағанды жөн көреді. Сондықтан түсі қара.

Енді оны қалай атауға болады. 60 ампер - бұл өте үлкен MOSFET болғандықтан, мен оны MOSTER FET деп атаймын деп ойладым. Жақсы екенін білемін. Бірақ, Джим, мен инженермін, мен маркетолог емеспін. Мен тіпті керемет логотип жасадым. Тағы да, мен маркетолог емеспін.

Электр тақтасы үшін келесі маңызды шешім - мыс қалыңдығы. Электр тізбегінің іздері 60 ампер толық жүктемені көтеруі керек. Сондықтан мұны жүзеге асыру үшін біз жасай алатын бірнеше нәрсе бар. Қысқа іздің ұзындығы, кең ені және қалың мыс. Мұның бәрі ізге төзімділікті төмендетеді.

Баспа тақтасындағы мыс қалыңдығы унцияда көрсетілген. Сонымен, 1 унция мыс 1 шаршы фут үшін 1 унцияға тең. Осылайша, 4 унция мыс 4 есе қалың болады. Сонымен қатар ол 4 есе көп ток өткізеді. Біраз талдаудан кейін мен мыс қалыңдығымен шығындар сызықты түрде көтерілмейтінін білдім. Мен тақтаның құнын анықтау үшін PCBWAY (мұнда) жылдам баға ұсынысын қолданамын. (бұл кері сілтемелердің бірі, тақтай жасауды жалғастырады) Егер мен мыңдаған тақталар салатын болсам, шығындар қисығы тегіс болар еді. Бірақ мен емес.

Мыс қалыңдығы	10 үшін бағасы	ПХД өлшемі
1оз	$23.00	50х60 мм
2oz	$50.00
3oz	$205.00
4 унция	$207.00
5oz	$208.00
6oz	$306.00
7oz	$347.00
8oz	$422.00

Сондай -ақ, мыс тақтайшаларында проблема бар. Мыс неғұрлым қалың болса, соғу соғұрлым көп уақытты алады және бөлшектерді жоғалтады. Негізінде бұл іздер аралығы шынымен кең болуы керек дегенді білдіреді. Бұл сонымен қатар миниум ізінің ені өте үлкен екенін білдіреді. Бұл дизайнда мен бұған шыдай аламын. Мен бұрын екі арнаны бір арнаға орналастырғым келеді. Сонымен, 1 унция мыс.

Дегенмен, бұл басқа проблеманы тудырады. 1 унция мыс жүкті көтермейді. Менің тақтайшам өте қымбат сақтандырғыш болады.

Ағымдағы үлкен жүктемені қажет ететін бір арнада тек үш із бар. Суретте көріп тұрғандай, мен дәнекерлеу маскасын алты ізде алып тастадым. Менің жоспарым - бұл 12AWG қатты ядролы сым. Әдетте бұл керемет жоспар болмас еді. Дегенмен, тақтайшаның құны қосымша компоненттердің құнын өлшейді. Мыс сымының реттеліп кесілуі мен қалыптасуы қажет екенін айтпаған жөн; жаппай өндірісті қиындатады. Қысқасы, мен атақты да, бай да болмаймын.

Міне, біздің тақтада басқа мәселе болуы мүмкін. Бұл тақтадағы мыс қалыңдығы өте жұқа. Іздері кең. Бірақ бір сәтте бұл көмектеспейді. Барлық ток бір түйреуіштен бір түйреуге дейін келеді. Кеңірек іздер жақсы салқындатуға мүмкіндік береді, бірақ сізде әлі де ыстық нүктелер болады.

Менің жоспарым - коннекторлардан басқа барлық жерүсті бөлшектерін пайдалану. Беттік коннекторлар тақтадан оңай алынып тасталады. Мен сонымен қатар қуат пен жылытылатын төсекке TX60 қосқыштарын қолданамын. Олар RC әлемінде қолданылады. Олар арзан және жүкті көтереді. Дегенмен, олар шыныаяқ коннекторлары. Спецификацияны қанағаттандыру үшін шыныаяқтарды дәнекермен толтыру қажет. Ender сериялы принтерлер бұл қосқыштарды жылытылатын төсектері үшін пайдаланады. Сондықтан бұл өте жақсы таңдау.

Мен қолданатын басқа қосқыштар 5 мм бұрандалы терминалдар. Олар арзан және мұндай қосымшаларда жақсы жұмыс істейді.

MOSFET үшін қажет шағын радиатор платаға қосылады. Бұл әрі жақсы, әрі жаман идея. Бұл шығындар үшін жақсы; алайда, егер бөлік қатты қызып кетсе, тақта дельаминатқа айналады. Бұл орын алу үшін сізге шынымен ұзақ уақыт ыстық болу керек. Төтенше температура үшін алюминий радиаторы әлдеқайда жақсы болар еді. Егер тақта 60 амперде жұмыс істесе, желдеткішті пайдалану қажет болады. Сондықтан радиатордың тесіктері сәл үлкенірек. Тақта арқылы ауа өтуін қамтамасыз ету. Мен бұны бұрын жасағанмын және ол керемет жұмыс істейді. Бірақ тақтайшаның бағасы көтеріледі. Бірақ бұл әлі де алюминийден жасалған жылу қабылдағышқа қарағанда арзанырақ.

Ақырында, әр арна тәуелсіз. Негіздер мен электр желілері қосылмаған, дегенмен схемада олардың атауы бірдей. Осылайша сіздің басқару тақтасы 12в, жылытылатын төсек 24в және қосылу үшін 12в болуы мүмкін. Ол сізге нұсқалар береді.

5 -қадам: тақтаны құру

Мен KiCad қолданамын. Ол үшін интерактивті БОМ құратын плагин бар. Тек ББ -дағы сызықты бөлектеңіз, ол баратын жерлерді жарықтандырады. Бұл KiCad үшін менің сүйікті қосылатын модуль Плагин дербес HTML файлын жасайды. (МҰНДА). Сондықтан файл портативті. Мен оны планшеттік құрылғыда (немесе телефонда) тақталар жасағанда қолданамын.

Мен тақталарды жақында алдым. Көріп отырғаныңыздай, бұл нұсқа басқа бөлімдерден біршама ерекшеленеді. Мен жасаған тақталар прототиптер (төмендегі суретте). Мен тестілеу кезінде алған барлық пікірлер дизайнға қайта оралды. Егер сіз R12 мен R22 жоқ екенін байқасаңыз. Мен резисторды қосуды ұмытып кеттім. Үлкен қателік. Мен жетіспейтін нәрсені көрмейінше біраз операция жасадым. Содан кейін мен оларға «өлген қателерді» жіберуге тура келді.

Git репозиторийіндегі тақтаның дизайны файлы соңғы нұсқа болып табылады және барлық қате түзетулері бар.

Бірақ бұл жерде; жалпы алғанда бұл даңқ. (періштелер ән дыбысын шығарады)

6 -қадам: Жұмыс кезінде - пудингтің дәлелі тамақтануда

Мен тақталарды сынауды бастадым. Сондықтан мен бірінші байқағаным жарықдиодты күн сияқты жарқырайды. Иә, мен түсінемін, жарық диодты жарықтандыру қажет емес. Бірақ принтердің ішіне кіргенде, сіз маған алғыс айтасыз. Әрине, сізде Anet A8 жоқ. Егер солай болса, мен сияқты күн көзілдірігін киіңіз.

Мүмкін мен R15 пен R25 -ті ғана өзгертер едім. Бірақ қоректенудің кең диапазоны (10в-40в) мені тартындырады.

Менде 29В 25Ам қуат көзі бар. Мен 24в Meanwell қуат көзін 29в -қа реттедім. Менде де 400мм дөңгелек жылытылатын төсек бар, ол 24вт 400Вт. 29 вольтте біз дәл 20 амперді аламыз. Сондықтан 20 ампер - бұл мен алатын ең жақсы нұсқа.

Өлшеу J11 және J12 теріс жағынан алынды. Негізінен MOSFET бойынша. Бірақ бұл қосқыштарда жасалды. Сымдар қосылатын жерде. Тақта 20Амперде 23мВольт төмендеді. Бұл құрылғының жалпы кедергісін 1,15 мОм құрайды. Бұл MOSFET, тақта және қосқыштар. Егер мен өзім осылай айтсам, бұл өте жақсы. (және қуаныш көп болды)

7 -қадам: қатар

Жарайды, соңында мен басқарма ұтады деп айтқым келеді. Онда сіз қалайтынның бәрі бар. Міне салыстыру. Алайда, бұл жігітті тұрғызу құны тым жоғары.

Spec	Жалпы MOSFET	ЕҢ ФЕТ
Максималды кернеу	Белгісіз	40В
Max Curent	25 ампер	60 ампер
Қайтымды триггер	Иә	Иә
Opto оқшауланған	Мүмкін	Иә
Бағасы (2 арна)	$12.99	$14.99
Арналар	1	2

Мен бұларды мыңдаған құрылтай аламын деп ойлаймын.

Егер сіз 3D принтердің бөлшектерін сатумен айналысатын болсаңыз, онда сізде 40% немесе одан да көп пайда болуы қажет. Егер ол әлдеқайда жоғары болса жақсы болар еді, бірақ бұл сізге тұру үшін қажет минимум. Мен 3,50 долларлық банктік шығын мен 3,76 долларлық өндіріс құнын есептедім. Мен тақтаны бірнеше жергілікті жерлерде келтірдім. Егер сіз Amazon немесе E-bay-де сататын болсаңыз, олар сізге несие картасы, PayPal төлемдері мен сату ақысының 30% -ын алады. Маған сеніңіз, бұл 30%нәтиже береді. Олар сізге басқаша айтады, бірақ бәрі айтылады және мен сатылғанның 70 пайызын аламын.

Бұл тақта шынымен өміршең болу үшін $ 15.99 болуы керек. Дегенмен, DIY нарығы бағаға өте сезімтал. Сондықтан оны 14,99 долларға орнатыңыз. Сіз әрқашан монтаж кронштейндерін немесе сымдар жиынтығын сата аласыз.

Сіз көріп отырған тағы бір нәрсе - бұл қарапайым тақта көп сатылады. Кез келген жерден табуға болатын көптеген DIY бейнелері. DIY нарығы оның қалай жұмыс істейтінін білгісі келеді. Бұл нарықтың тек 10% -ы жаңа нәрсені қолданады немесе бірінші рет қолданушылар. Олардың тек 3% -ы ғана кез келген деректерді жариялайды немесе «ҚАЛАЙ» бейнесін жасайды. Қысқасы, бір жылда 10 мың дана сату ықтималдығы өте аз.

Егер сізде жақсы болса, бұл жылына 100 -ге жуық сатылады. Бұл деңгейдегі баға нүктесі - 24.99. Банктің өзі - 13,00 доллар.

Бір сөзбен айтқанда, өміршең өнім емес. Егер мен MOSFET -ті 0.75 - 1.00 доллар диапазонында төмендете алсам, ол жұмыс істеуі мүмкін.

Бірақ жасау қызықты болды. Менің ойымша, бұл жақсы дизайн, бірақ мен оны қайтадан жасадым.

Тақтадан ләззат алыңыз !!! (МҰНДА)

Жаңарту:

Мен $ 1,00-дан төмен MOSFET таптым, егер сіз толық салынған тақтаны алғыңыз келсе, менде оларды электронды шығанағы бар. (ОСЫНДА) немесе Sigle арнасының нұсқасы (ОСЫНДА)