Структура Qidi Q2. Часть 5: Электроника (перенос хоста)⁠⁠

Электроника принтера состоит из:

- Блока питания
- Хоста
- Материнской платы
- Платы экструдера
- Вспомогательной электроники, к которой я отнёс плату-реле нагревателя АТК, нагреватели, моторы, вентиляторы, дисплей, плата подключения MMU, датчики, проводку, камеру и тд.
Попутно напишу про свои модификации.

Блок питания

Стандартный дешевенький блок питания CZL-350D-24 с заявленной мощностью 350Вт. 24В, 14,6А
Вентилятор в нём подключен напрямую к линии питания и крутит на все деньги в любую погоду. Выдает знатно высокий уровень децибел.
Наверное, чтобы вы не забывали, что акустический комфорт - прерогатива для богатых пользователей более продуманных 3д принтеров, а малоимущие должны страдать в этом мире.

Что можно с этим сделать? Как повысить уровень комфорта?
1. Самый простой вариант - в простое нажимать кнопку выключения принтера :)
2. Внедрить систему управления вентилятором. Существуют несколько разных форм извращений реализаций. Я пошел путём наименьшего для меня сопротивления и вживил термореле KSD9700A. Нормально разомкнутый. При достижении температуры он замыкает цепь, вентилятор включается.

Раз уж их пришло 3шт, то продублировал вторым. Один, подпилив пластиковый корпус реле, поставил в радиатор, второй приклеил теплопроводящим клеем к катушке.

Впаял перемычки, перерезал дорожку и схема заработала. Вентилятор стал включаться по достижению одним из датчиков заданной температуры.
В ходовых испытаниях выяснилось, что один из компонентов значительно раньше достигает необходимой температуры, второе реле срабатывает позже. Из-за этого, а также из-за иннерционности сработки термореле диапазон времени работы вентилятора сильно расширился. К тому же у меня версия на 40С. Т.е. там, где вентилятор мог стоять, он работал ощутимо лишнее время.
Что можно было сделать? Выяснить, какой компонент раньше прогревается и поставить к нему термореле на 50С или пару на случай отказа одного. И с такой модификацией вполне можно прекрасно жить.

3. Заменть блок питания на MeanWell
Эти блоки питания давно известны своими характеристиками и надежностью. А схема управления вентилятором включает его по нагрузке и/или при достижении заданной температуры.
Стоимость невысокая от 1,5К на распродаже до 2,5К в черный день. Маст хэв.
У меня такой стоял на старом Ender 3 Pro и я недолго думая перекинул его в Чудика.

Покупая MW на маркетплейсе, по приходу необходимо внимательно осматривать товар т.к. некоторые продавцы высылают не MW. Один из признаков подделки - наличие прозрачной крышки на контактной группе, у MW её нет.

Материнская плата

Материнская плата расположена в задней части Q2 на пластиковой перегородке, отделяющей АТК.

Подключена к хосту по USB 5ти жильным кабелем с конекторами типа XH2.54
Для моторов осей XY установлены драйверы TMC2240, для моторов Z TMC2209

Т.к. плата находится в холодной зоне, проблем с охлаждением микроконтроллера нет. Покрыт он слоем лака, радиатора нет. Ну и ладно. Я даже не стал выводить температуру на экран, бессмысленно лишняя информация.
Радиаторы драйверов обдуваются мерзко-шумным вентилятором 4010, который включается на 100% при задействовании драйверов Z. Т.е. всегда, когда вы не нажали на значок отключения моторов или по окончанию печати после обработки соответствующей команды.
Температура драйверов может существенно различаться.

К тому же радиаторы иногда отваливаются. У меня отвалился на драйвере Z.

Шум от вентилятора охлаждения мат платы меня крайне не устраивал, как и разбег в температуре драйверов. Поэтому я решил установить вентилятор большего размера. Т.к. 4010 больше не планировался, то радикально в задней крышке удалил лишнюю пластмассу.
Пришел к решению на низкооборотистом вентиляторе 80х10, смастерив воздуховод. В ТГ группе Qidi взял макрос на управление мощностью вентилятора в зависимости от температуры драйверов. И всё. В этом месте поселилась тишина с прохладой.

Плата экструдера

Расположена в экструдере. Подключена к хосту по USART

Драйвер мотора экструдера TMC2209 с небольшим радиатором. Микроконтроллер покрыт лаком, радиатора нет.
Это самый температурно-нагруженный, уязвимый компонент электроники в Q2. Её расположение в АТК, тепловые нагрузки и отсутствие какого-либо охлаждения могут приводить к сбоям в работе или даже выходу из строя.

К тому же, в ходе манипуляций с механикой смахнул конденсатор. Это навеяло мысль о не очень качественной технологии поверхностного монтажа SMD-компонентов.

При повышении температуры в АТК до 65С и более необходимо решать вопрос с охлаждением драйвера экструдера и микроконтроллера. Как вариант, радикальное решение - вынос за пределы АТК.

Хост

Сердце Q2. Расположен на левой боковой панели, как бы это странно ни звучало, внутри активной термокамеры.
WTF? Там в Чуди какая-то школьница с загадочной женской логикой проектирует это?
Такая на общем собрании - Девчонки, ну нам же всегда холодно, а давайте мы хоть здесь микропроцессор поместим как терминатора в чан с расплавленной сталью. Не, ну а чо!
Нагрузим его еще ИИ, пусть греется. Зато не простынет. З-забота. Ну так же круче и на шлейфе экрана мы сэкономим (при этом удлинив пачку других кабелей).
И прикрыли хост крышечкой, создав небольшое хорошо прогревающееся замкнутое пространство.

Греется с 3х сторон. От крышечки со стороны АТК, от панели, которая дополнительно нагревается еще и задней частью грелки и от самого процессора.

Хорошая новость в том, что перенести хост в холодную зону очень просто, буквально ничего не стоит. Просто перекрутить его на новое место.
На задней стенке в холодной зоне имеются необходимые крепежные элементы.

Потребуется лишь аккуратно уложить получившиеся длинные кабели.
При наличии инструмента провода можно укоротить.

Службу Algo_app я не стал отключать, все фишки ИИ крутятся. При этом, в простое температура хоста до 50C. В работе теплый воздух из АТК поднимается наверх, вызывая движение воздушных масс, которые естественным путем обдувают радиатор хоста и охлаждают до ~40C.

Бонусом получаем доступность снятия кабеля экструдера и верхней рамки корпуса, соответственно.
Если жизненно важно сохранить экран, то докупается шлейф 50см 50pin и переходник-соединитель.

P.s. Шлейф экрана

По совету Старпома из группы Qidi в ТГ канале, уложил шлейф по раме. И вроде всё хорошо выглядит, всё красиво, но есть одно "но" - у него Q2c. А у Q2 попросту не закроется боковая панель из-за стекла. Крепеж стекла сильно торчит и упирается в переходник. Если весь шлейф сдвинуть вправо, что уже не так удачно и потребует дополнительного изгиба родного шлейфа (он там уже не помещается под рамкой и тп), то крепеж стекла может порвать шлейф. Я вовремя заметил и ограничился серьезным замятием.

Своё решение по шлейфу выложe позже, а пока сделал аккаунт в Printables, куда выложил модель обдува мат платы.

Ссылка:
https://www.printables.com/model/1836249-qidi-q2-motherboard...