Замена блока питания в 3D-принтере на Mean Well: плюсы и минусы, подводные камни
Это текст о том, какие трудности возникнут, если вы решите поменять блок питания в своем 3Д принтере и как их можно преодолеть. На примере принтера FlyingBear Reborn (24 в) и блока питания Mean Well RSP-500-24.
Проблема
При включении подогрева стола стал все громче слышаться писк из блока питания. Мало того, все больше каких-то глюков появлялось в работе. То вайфай отвалтся, то неожиданная остановка посреди печати, то еще что. Все указывало на проблемы с питанием. Например, подсохшие и вспучившиеся электролитики. Я вскрыл блок питания, но ничего подозрительного не обнаружил.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/7b16c897a8.jpg?w=877)
Это было странно — проблема была налицо, но ремонтировать было нечего. А плавающий характер глюка усложнял поиск причины. Формально все было в пределах нормы — и уровень напряжения, и его пульсации и температура.
В режиме средних нагрузок термистор на входе греется 80 и выше.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/69c7f87191.jpg?w=877)
Некоторые резисторы нагревались выше 70 градусов.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/d07ab332f8.jpg?w=877)
На фото не попало, но при разогреве стола температуры были и выше ста градусов. Индуктивности, диодный мост — тоже сияют. Это не очень хорошо — ни для надежности, ни для энергоэффективности.
В этом принтере блок питания — не самое сильное место. В профильных телеграмм-каналах блок питания советовали заменить при первой возможности. Он у многих издает посторонние звуки, у кого-то уже и сгорел.
Выбор варианта решения
Чаще всего советуют заменить на Mean Well (хм, да, «добрые намерения»). Это известный бренд среди изготовителей блоков питания, он недешев, но его покупка снимает необходимость вникать в схемотехнику и проверять качество изготовления — все в нем будет в порядке. Принтер у меня стоит дома, я частенько его оставляю работать одного, пожар мне не нужен, так что я решил не экономить, и если есть максимально надежное решение — надо воспользоваться именно таким.
У Mean Well есть вариант подороже и подешевле. LRS-450 впритык по мощности, RSP-500 с некоторым запасом.
И у RSP-500 весьма продвинутая конструкция, высокий кпд и надежность. Посмотрим на функциональную диаграмму из pdf:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/f359e102b6.png?w=877)
И сравниваем с такой же диаграммой из документации на LRS-450:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/5759b08068.png?w=877)
По-моему, все понятно. И допустимые шумы на выходе у LRS-450 повыше в полтора раза. Так что если уж заменять штатный, то лучше не экономить по мелочам.
Взял RSP-500-24.
RSP-500-24
Покупка благополучно состоялась, приехала вот такая коробка:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/d6f2a8cde6.jpg?w=877)
Блок питания тяжел, красив и убедителен.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/5aa181390a.jpg?w=877)
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/325ea95f65.jpg?w=877)
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/1749a8da6f.jpg?w=877)
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/daa7f06cea.jpg?w=877)
Что приятно, никаких гарантийных пломб нет, счастливый покупатель может вскрыть блок и убедиться в правильности выбора. Вперед!
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/0cddb3c2f2.jpg?w=877)
Ну что ж, пока все хорошо. Время перевернуть принтер и приступить к замене.
До
Надо сказать, что старый блок питания был мной немного доработан тихим вентилятором. Для чего была распечатана крышка с отверстием на 120 мм. Под рукой тогда оказался вентилятор на 12 вольт, штатный был на 24, так что доработка включала малюсенький импульсный преобразователь 24-12. Вот так это выглядело в сборе.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/e6026ffae1.jpg?w=877)
Прежде чем снимать блок питания, я посмотрел как он работал.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/43a41715e9.jpg?w=877)
Отдаваемый ток 16,53 А, потребляемая из сети мощность 462,7 Вт. Умножаем, делим, получаем:
16,53*24/462,7 = 0,86
Такой кпд у штатного блока питания.
Получается, 66 Вт уходили в тепло в области максимальных нагрузок.
Вот осциллограмма выходного напряжения под этой нагрузкой:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/97c1a10814.jpg?w=877)
Сравнение старого и нового
Оба блока питания сняты, хороший момент для сравнения.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/333c6ee508.jpg?w=877)
В новом очевидно больше деталей, трансформатор и катушки индуктивности крупнее, более аккуратно выполнен монтаж, производитель не экономил.
Для справедливого взвешивания я вернул штатному блоку питания его крышку с вентилятором.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/e2a998d391.jpg?w=877)
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/6f9310e63d.jpg?w=877)
Вес — 1165 против 698 — новый в 1,7 раза тяжелее. Говорит само за себя.
После
Теперь устанавливаем новый блок.
Первая проблема, с которой я столкнулся — отверстия для крепления в принтере не соответствовали новому блоку питания. Но желание запустить обновку было таким большим, что я для начала просто положил блок питания на его место и подключил цепь 220 вольт. Фаза, ноль и зануление — три провода, проблем не возникло.
Проверил выходное напряжение:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/9d226bd09b.jpg?w=877)
В норме. Теперь можно подключать низковольтную часть. Два провода на «+» и два на «-», все просто. Проверяем кпд:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/c5b7367b23.jpg?w=877)
16,71*24/442,7 = 0,91
Кажется, что не такая уж большая разница со штатным. Но сравнивать нужно не 0,86 и 0,91, а 0,14 и 0,09 -долю энергии, которая преобразуется в тепло и требует отвода из БП. У нового блока питания она в полтора раза меньше. А это весьма и весьма заметно.
Взглянем на температуру:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/270d9ad3d5.jpg?w=877)
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/c7d58c6037.jpg?w=877)
Это соответствует вычислениям: нагрев меньше, чем у штатного БП.
Осциллограмма под нагрузкой:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/c034be8e68.png?w=877)
Да, тоже не идеально гладко. Но обратите внимание, здесь цена деления шкалы 0,05 В, а при тестировании штатного блока — 0,5 В.
Вопрос охлаждения
Ой-ой-ой, а что это у нас там зашумело?
А это вентилятор. Он имеет маркировку NMB 04020VA-12P-BA.
Я нашел на него документацию. Крыльчатка на 9500 оборотов. Не шутки.
Придется устанавливать большой и тихий вентилятор. Заодно решится вопрос с креплением нового блока питания.
Но справится ли большой и тихий Noctua NF-P12 с такой работой?
Сравним основные характеристики:
Прокачка воздуха, м3/час:
NMB: 19,2, Noctua: 92,3
Статическое давление, Па:
NMB: 99,3, Noctua: 16,5
Шум, дБ:
NMB: 37,0, Noctua: 19,8
В общем, ситуация ясна: нужно обеспечить низкое аэродинамическое сопротивление воздушного тракта и большой вентилятор с запасом перекроет все требования по охлаждению. Потому что охлаждает двигающаяся масса воздуха, а не давление в статике.
Я спроектировал крышку для нового блока питания. Штатный вентилятор в Mean Well на 12 вольт, так что Noctua можно подключать напрямую, без степдаун преобразователя. Заодно, предусмотрел три кронштейна, чтобы установить блок питания без сверления корпуса принтера.
Здесь можно скачать STL:
https://drive.google.com/file/d/1bMvANuUKOjpl51hPhLjvK82k0QWW6JSU/view?usp=drive_link
Получилось вот так:
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/9f096a07df.jpg?w=877)
А вот работа вентилятора:
Итоги
Принтер в порядке. Глюков пока не было, может действительно блок питания был виноват, может пока везет.
![](https://img.ixbt.site/live/images/original/02/35/67/2023/12/02/acb3aa18aa.jpg?w=877)
Ссылка на блок питания Mean Well RSP-500-24
Спасибо за внимание.
Всем мира и добра.
4 комментария
Добавить комментарий
Хотя наверное надежно. У меня первые купленные с 2011 г. работают.
Добавить комментарий