選択する電圧:12 V または 24 V?
多くの 3D プリンター コンポーネントには 12 V と 24 V の 2 つのオプションがあり、3D プリンター自体も同様です .この特性は、エクストルーダー、ホットエンド、またはこれらのコンポーネントを交換するなど、3D プリンターにアップグレードを行う場合に留意する必要があります。 しかし、それはユーザーにとって何を意味するのでしょうか?
12 V と 24 V は 電圧であり、これら 2 つのオプションで最も一般的です。具体的には、出力電圧です 3D プリンターの電源 (PSU) と関係があります。 .電源装置とは、電気負荷に電力を供給することをタスクとする装置であり、電流を受け取り、それを熱や光などの他の形態のエネルギーに変換する装置です。 3D プリンターで 、PSU はすべての重要なコンポーネントに電力を供給します ファン、ヒートベッド、ホットエンドなど。最低限必要な電源がない場合、または過剰な電源がある場合、3D プリンターのこれらの要素が適切に機能しない可能性があります。
画像 1:ステッパー ドライバーの出力電圧仕様。出典:ダイズ デザイン。
PSU は ソケットから 110～240 V を受け取ります 変圧器の助けを借りて 、12 ～ 24 V に変換します 、デバイスにより適した電圧。さらに、PSUには整流回路もあります 、ソケットからの AC 電流を 3D プリンターが必要とする DC 電流に変換する役割を担う要素。
画像 2:PSU の AC 入力および DC 出力ワイヤ ポート。出典:ダイズ デザイン。
通常、3D プリンターの電源には次の仕様があります。
- 定格電圧 :これらの値は、PSU がソケットから取得する AC 入力電圧 (110 V @ 60 Hz または 240 V @ 50 Hz) を示します (上の図を参照)。通常、これは PSU の側面にあるスイッチを切り替えることで変更できます。
- 出力電圧 :この値は、PSU が AC 電流を変換した後に提供できる DC 電流の電圧を指定します。この値は PSU によって異なりますが、1 つの PSU がサポートできる特定の電圧は 1 つだけです:12 V または 24 V のいずれか . コンポーネントとして、これは非常に重要です。 3D プリンタの定格も特定の電圧であり、PSU の出力電圧と一致する必要があります . 24 V デバイスで 12 V コンポーネントを使用する コンポーネントは設計された速度の 2 倍の速度で動作します。これにより、過熱、発煙、マザーボードの燃焼、さらには爆発や火災を引き起こす可能性があります .短絡が発生した場合、別の問題が発生します。 PSU が余分な電力をすべてコンポーネントに放電し、損傷を引き起こす可能性があります。これはどの PSU でも発生する可能性がありますが、低電力では、24 V PSU よりも接続されたコンポーネントに放出されるエネルギーが 1 つ (12 V) 少なくなります。 DC-DC コンバータを使用して電圧を 24 V から 12 V に下げることをお勧めします それを防ぐために。逆に、12 V 3D プリンターで 24 V コンポーネントを使用する パフォーマンスの失敗につながります コンポーネントが動作するのに十分な電圧を得られないためです。この場合、ユーザーはボルテージ ブースターに頼る必要があります。 これにより、PSU が提供する 12 V が必要な 24 V に変換されます。
- 出力電流 (アンペア数) :これは、PSU が提供できる最大アンペア数です。上の写真の PSU の場合、この値は 30 A です。出力電流の仕様は、3D プリンターに搭載できるヒーターの数とヒートベッドの温度に影響します。
- 総ワット数 :この値は、PSU が提供できる 1 秒あたりの電力量を示します。出力電圧と出力電流（アンペア数）を掛けて計算します。したがって、最大電流 30 A の 12 V 電源は 360 W の電力を供給できます。
PSU の目的 主に電力の受け取り、変換、供給を行いますが、その他のタスクもいくつかあります 実行する。 PSU はまた、電気負荷の助けを借りて、受け取った電流を安全なレベルに制限し、電気的障害が発生した場合に電流を遮断する役割も担います。
PSU のもう 1 つのタスクは、電子ノイズや電圧サージが電気負荷に到達するのを制限し、電力供給が一時的に中断された場合に PSU が電気負荷に電力を供給し続けることができるようにエネルギーを蓄えることです。
どちらの電圧が良いですか?
ヒーター カートリッジ、ホットエンド、エクストルーダー、ファンなど、3D プリンターのコンポーネントの電圧を選択する場合、これらのコンポーネントの電圧は常に 3D プリンターの出力電圧と一致する必要があります 、または DC-DC コンバーターまたは電圧ブースターを使用する必要があります。
3D プリンター用の新しい PSU の選択に関して 、考慮すべきいくつかの要因があります。 24 V PSU に必要な配線量は、12 V PSU よりも約半分 .この理由は、電圧が高いほど、PSU を流れる電流が少なくなり (同じ電力を得るために、半分の電流しか必要としない)、ワイヤのサイズを縮小できるためです。これは、ワイヤーのコストの削減を意味します。 そしてそれを生産するために採掘しなければならない銅の量。
画像 3:12 V (上) と 24 V (下) のワイヤー。出典:ダイズ デザイン。
いくつかの顕著な利点 3D プリントで 24 V PSU を使用する
- ヒートベッドとホット エンドのウォームアップ時間が短縮されました。
- ステッパーからのトルクが大きく、エクストルーダーで顕著です。
- ステッパーの騒音が少ない
12 V PSU に関しては 、バッテリーから直接電化製品を動かすのに便利です . 12 V PSU の欠点は、24 V デバイスを動作させるために電圧ブースターが必要であることです。 、その配線はより多くの銅線が必要なため、よりコストがかかります .
3D プリンターの PSU を確認する方法
3D プリンターを購入するときは、新品または中古品を問わず、3D プリンターの実際の電源電圧を確認する必要があります。 . PSU が製造元によって変更され、技術シートが更新されていない可能性があるため、技術データシートを調べるだけでは不十分な場合があります。中古の 3D プリンターに関しては、前の所有者が明らかにせずに PSU を変更した可能性があります。したがって、アップグレード コンポーネントを購入またはインストールする前に、常に 3D プリンタの PSU をプリンタで直接確認することをお勧めします。 .新しい PSU を購入した場合は、3D プリンターに取り付ける前に、適切に動作することも確認する必要があります。
PSU は通常、大きな銀色の長方形の箱です。一部の電源 別々のスタンドアロンです Creality CR-10 V3 3D プリンターのような機器の一部ですが、他のプリンターでは主要構造に組み込まれています。 、Anycubic Vyper 3D プリンターや Artillery Genius 3D プリンターなど。
画像 4:左から右へ、Creality CR-10 V3、Anycubic Vyper、Artillery Genius 3D プリンターの PSU。出典:Creality、Anycubic、Artillery。
まず、下の図に示すように、PSU のラベルを見て、PSU の出力電圧を確認する必要があります。
画像 5:PSU の出力電圧仕様。出典:E3D.
PSU に出力電圧に関する情報がない場合 、電圧計またはマルチメーターを使用して確認できます .電子機器は常に細心の注意を払い、安全対策を講じて取り扱う必要があることを心に留めておく必要があります。 3D プリンターの出力電圧の正しい検出は、Anycubic によるチュートリアル ビデオで実演されています
Video 1:A tutorial on how to detect and replace a PSU. Source:Anycubic.
This process can be resumed in the following 3 steps :
<オール>Knowing the output voltage of the PSU and the 3D printer is crucial to correctly choosing the printer’s components and avoiding dangerous consequences of underpowering or overpowering the components and the 3D printer. While 3D printers can operate on both 12 V and 24 V PSUs, or even have the option to switch between voltages, the more advantageous option is a 24 V PSU, as it requires less power to produce the same amount of current, its wiring is smaller, and it offers some benefits to the performance of the 3D printer.
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