Jump to content

Подключение лазерного модуля к 3d принтеру.


Recommended Posts

Приветствую всех!

Проблема преследует меня давно и решить ее своими силами у меня не получается. Ищу помощи.

Сначала коротко, ниже технические подробности и схема.

Подключил светодиодный лазерный модуль вместо кулера обдува. Лазер работает (режет и гравирует (PWM отрабатывает, т.е. при сигнале 5% он светит слабже, чем при 50% и уже тем более при 100%)).

Проблема в том, что он всегда горит. Даже при сигнале "0" он светится. Можно было бы сказать слабо, но он прожигает предметы  небольшой точкой. Такого быть не должно. По идее прошивка должна не позволять включить лазер без движения.

Мои рассуждения к текущему моменту: Судя по тому, что лазер не выключается при этом "ноле", видимо с PWM платы выходит не ноль (поэтому он в кавычках у меня выше). За время существования проблемы обзавелся осциллографом. Пока я с ним на "Вы" это первые мои изыскания с ним. Но картинки с него показать могу. Вот именно осциллограммы подсказывают мне, что проблема кроется где-то в наводках от сетевого напряжения, т.к. частота помехи 50Гц. Я совсем не специалист поэтому и обращаюсь на форум за подсказкой. Верны ли мои рассуждения и как защититься от помехи в моем случае?

Допускаю и ошибку в рассуждениях, может где-то в настройках конфигурационного файла накосячил, на всякий случай и его тоже выложил, вдруг есть спецы?

"Схема" подключения:

Спойлер

image.png.4f3e589af2518d3843106cd5906b4c10.png

Осциллограммы:

Спойлер

При установленном нуле на выход PWM получается такая картина на самой лазерной голове. А именно 5 с лишним вольт амплитуда при частоте 50Гц (на скрине 173 не верно попалось, по факту 50Гц). 

001.jpg.b2f7bfeb244fa3778cd69c30919f8c59.jpg

Если на выход PWM подать сигнал отличный от нуля (тут кажется 30%), то на лазерной голове появляется ожидаемый ШИМ, но все с той же паразитной помехой. Частота ШИМ 1кГц, а паразит - все те же (сетевые) 50ГЦ.

000.jpg.a8a56090f9b335b87da5610cb5c9e381.jpg

На нижней осциллограмме 1 канал подключен непосредственно к выходу PWM (FAN0 на материнке), а второй канал к выходу с драйвера лазера. Сигнал при этом установлен в ноль. Как видно драйвер лазера все аккуратно переваривает вместе с помехой и отправляет этот сигнал уже на голову. Вот она и "жарит" при "ноле", а по факту получает какие-то 5 с лишним вольт на частоте 50Гц.

005.jpg.58bb8fb8b4e2ee72f1c566a48cb72a84.jpg

 

Технические данные системы:

Спойлер

Duet Web Control 3.2.0

Плата: biquskr_rrf_e3_1.1 (stm32f4-wifi)

Прошивка: RepRapFirmware for STM32F4 based Boards 3.4.4_103 (2022-11-22)

Версия сервера Duet WiFi: 1.25B0-01S-D

Лазерный модуль: LT-80W-AA

Драйвер лазерного модуля: P-DA-01

В config.g прописано так:

Спойлер

; new code (RRF 3.x):

M452 C"!exp.heater3" F100 ; laser uses heater3 pin inverted, PWM frequency 100Hz

; Fans

M950 F0 C"fan0" Q1000 ; create fan 0 on pin fan0 and set its frequency

M106 P0 S0 H-1 ; set fan 0 value. Thermostatic control is turned off

M950 F1 C"fan1" Q1000 ; create fan 1 on pin fan1 and set its frequency

M106 P1 S0 H1 T60 ; set fan 1 value. Thermostatic control is turned on

 

Edited by Arkano63rus
Незначительный правки в оформлении
Link to comment
Share on other sites

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

10 ваттный, фанеру палить... Прекрасно, просто чудесно, фанера кромсается и обычной пилкой. Выключайте из розетки, в чём проблема.

Edited by Том
Link to comment
Share on other sites

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

1 час назад, Arkano63rus сказал:

5 с лишним вольт амплитуда при частоте 50Гц

Судя по вашим осциллограммам, такое впечатление, что "земли" щупов осциллографа не подключены к "GND". Куда вы "крокодилы" щупов цепляете?

Или вообще "земли" в вашей установке где-то не соединены. Отключите лазер и добейтесь, чтобы все напряжения питания были чистыми, безо всяких наводок (20-50 мВ пульсаций не считаются).

Смотреть надо сначала отдельно плату лазера. и  проверить, что на лазер не подаётся питание при подаче на плату питания 12В при отсутствии сигнала ШИМ (вообще провод не подключен или лучше для верности вход ШИМ замкнут через резистор 1 кОм на "GND"). Если питание на лазер присутствует, - неисправность в плате лазера. Потом посмотреть в документации на плату, какой уровень сигнала ШИМ требуется (в вольтах), какая частота допустима. Потом не подключая плату лазера, посмотреть, какой сигнал ШИМ выходит с вашей управляющей платы, соответствует ли требуемым. И если всё соответствует, потом только подключать плату лазера.
Ну и провода, соединяющие "GND" всех плат, должны быть короткие, сечением не менее 0,5 мм2.

Edited by Lexter
Link to comment
Share on other sites

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

15 часов назад, _vintik сказал:

Вся диагностика начинается с питания))

У меня 2 источника питания:

1) Для материнки 3d принтера на 24в.

2) Для лазерного модуля на 12в (по ошибке не тот приобрел, конечно на 24в было бы удобнее).

Последовал вашему совету и начал проверять от фундамента. Начал с 24В.

БП 24В без нагрузки. Пульсации в пределах 20мВ (почти эталон ;)). Подключал скоп напрямую к выходу с БП. 

005.jpg.cc1f429c088c41197d1ec98b7b13971d.jpg

В самом БП криминала не увидел и пошел дальше.

Ниже скрин тот же БП, но уже с подключенной материнкой 3d принтера. Появились пульсации. Подключал щуп на предохранитель на входе на материнку. GND цеплял к пину GND лазера/куллера обдува. У меня лазер и куллер сидят на одном пине через переключатель, т.е. исключают работу друг друга.

004.jpg.8b18c95ba1e2d45b6a61d60c548034f2.jpg   001.jpg.b99552f7b28f0e012ff671495013d0a4.jpg

И вот такая белиберда происходит при включении куллера обдува и подаче на него ШИМ. Подключение скопа аналогично предыдущему пункту. Т.е. я пытаюсь смотреть пульсации на 24В линии и они стали зашкаливать под 500мВ.

000.jpg.8abc102bb96d1040c0ded38318a98c46.jpg

Тут меня осенило прозвонить GND от пина куллера к GND БП. Заметил вместо положенных 1-2Ом целых 8Ом. Прозвонил GND от БП до материнки - 0,9Ом (норм). А вот от входа материнки до пина куллера/лазера 8Ом. 

Подключил опять осциллограф к 24В линии, но GND уже взял с входа на материнку. Включаю ШИМ на куллер/лазер и осциллограмма уже похожа на нормальную. Пульсации в пределах 30мВ.

 006.jpg.63897edb1a9a750fdfb0f151e15e4c0b.jpg

Какой-то вывод я из этого могу сделать? Вижу, что GND на куллере/лазере какой-то сомнительный.

Может мне взять с входа на материнку этот самый GND для куллера/лазера?

Для куллера это не криминально, крутится он и при таком подключении. 

Пойду эксперимент проведу.

Link to comment
Share on other sites

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Фокус не случился...

Я просто получил вместо ШИМ постоянные 24В между GND материнки и "+" пином для подключения куллера/лазера.:umnik2:

Получается ШИМ генерируется подтягиванием FAN0 "-" (PB5) к GND? А FAN0 "+" (VBB) наоборот - постоянные 24В?

Под спойлером распиновка материнки. Разъем куда подключаю куллер/лазер - FAN0 [в самом низу 4й слева]

Спойлер

image.png.44838cb0dd337732430f1f1c03bb3fab.png

Подскажите пожалуйста куда тогда копать и как? Не хватает у меня мозги.

Edited by Arkano63rus
Link to comment
Share on other sites

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Все нормально. Я, похоже, просто спалил ШИМ контроллер или ключ на FAN0. У меня теперь при любом раскладе на его контактах 24В. 

В какой-то момент было кратковременное КЗ. Принтер перезагрузился. Я не особо придал этому значение сразу.:wall:

Link to comment
Share on other sites

У меня на щупах мультиметра 0,8-1,2Ом. Я же не миллиомметром звонил, а обычным мультиметром. Не вижу повода для претензий к показаниям мультиметра 0,9Ом.

Link to comment
Share on other sites

В 04.02.2024 в 01:06, Arkano63rus сказал:

Даже при сигнале "0" он светится

А если ШИМ от него совсем отключить и замкнуть вход ШИМа лазера на GND через резистор на 1К?

В 04.02.2024 в 01:06, Arkano63rus сказал:

Лазерный модуль: LT-80W-AA

А вот тот сопливый разъем для кулера умеет выдерживать 4А тока? Почему лазер не подключен к силовой колодке Output B? Почему БП выбран прям вод в притирку по потреблению лазера безе запаса по мощности?

Link to comment
Share on other sites

17 часов назад, Arkano63rus сказал:

не особо придал этому значение сразу.

Угораздило тебя поставить мне минус, надо было ставить +, получил бы хорошую карму.

Link to comment
Share on other sites

8 часов назад, BARS_ сказал:

А если ШИМ от него совсем отключить и замкнуть вход ШИМа лазера на GND через резистор на 1К?

Первоначально так и хотел сделать пока осциллографа не было. Но то времени не было, то памяти, что этим надо бы заняться. 

А тут сложилось приятное с полезным. Ну и пошла коса на камень.

8 часов назад, BARS_ сказал:

А вот тот сопливый разъем для кулера умеет выдерживать 4А тока? Почему лазер не подключен к силовой колодке Output B? Почему БП выбран прям вод в притирку по потреблению лазера безе запаса по мощности?

Лазер питание берет не с разъема для куллера, а от своего БП (на картинке схематично изображен 12В 3А, на самом деле у меня 12в 8,5А), да и мощность у лазера не 80W, а в лучшем случае 10Вт, т.е. около 1А при 12В (я не измерял потребление, но, думаю, порядок такой). 

Почему не OutpuB? Не знаю... Но причина явно не в этом.

Причина точно в каких-то наводках... Я в этом уже уверен. А вот как это лечить я совсем не знаю. Ниже подробности откуда такая уверенность.

Удалось запустить второй pwm выход на материнке 3d принтера. На нем все та же история с генерацией ШИМ. На крупном масштабе времени все отлично: ШИМ имеет форму прямоугольных импульсов соответствующей скважности с частотой 1000Гц (ровно столько задано в конфиге материнки). Но стоит посмотреть на другом временном масштабе, то появляется необъяснимая синусоида частотой 50Гц. Вот картинки:

Так выглядит ШИМ при разных значениях управляющего значения:

Спойлер

012.jpg.a562ed5da743b0ce627eedf0d0a7a983.jpg011.jpg.c8d4066a3b151def5b16efbf8e1eea37.jpg010.jpg.fb097d05c3926b7441a4550c8f90468d.jpg009.jpg.296d3ff6eb5d5c8806aea8fb2d3dd0d1.jpg

А вот так если "отдалить" картинку и посмотреть при DC:

Это при задающем сигнале 0:

Спойлер

014.jpg.8160640715aa07e7e9f1ec58c656c88e.jpg

Это при сигнале более 0:

Спойлер

Тут видно, что импульсы ШИМ "пляшут" от все той же "синусоиды".

016.jpg.e7cf79d9abd535f7bb53d9d58a944411.jpg015.jpg.7f46941e1f214c5327eb9c496cd3aa5e.jpg006.jpg.8054a546af445fd2557a4b1288d16bb9.jpg001.jpg.e98b532621d5705ae0adb1667ce1c417.jpg

Ну и когда я уже снял осциллограммы что бы скинуть сюда, я выключил 3d принтер у увидел, что синусоида 50Гц даже не думает затухать. Она так и осталась на экране скопа даже после того, как я выдернул 3d принтер из розетки. Ниже осциллограмма уже без  питания 3d принтера:

003.jpg.b221535aa3452f6b67022a3483b118a5.jpg

При отключении щупа от 3d принтера синусоида пропадает.

Вот такая вот история без хорошего конца. Очень-очень жду дельных предложений.

Ах... да... я еще пробовал менять частоту ШИМ сигнала на материнке. Это совсем никак не повлияло на ситуацию. Только значение Frq на осциллографе увидел соответствующее.

Link to comment
Share on other sites

4 часа назад, Arkano63rus сказал:

синусоида 50Гц даже не думает затухать. Она так и осталась на экране скопа даже после того, как я выдернул 3d принтер из розетки

Ну так разберитесь наконец с "землями". Проверьте, куда вы "земляные" крокодилы осциллографа подключаете. Устраните

В 04.02.2024 в 18:13, Arkano63rus сказал:

от входа материнки до пина куллера/лазера 8 Ом

Пока у вас такой бардак в монтаже, включать питание принтера рано.

 

И по осциллограммам. На картинках с ШИМ у вас нижний край - синусоида 50 Гц, а верхний всегда ровненький. Уменьшите вертикальный масштаб осциллографа, чтобы видеть и верхний край. Сейчас сигнал явно уходит вверх за экран.

Link to comment
Share on other sites

11 часов назад, Arkano63rus сказал:

Лазер питание берет не с разъема для куллера, а от своего БП

Ну так может стоило нарисовать реально собранную схему, а не какую-то левую?

 

11 часов назад, Arkano63rus сказал:

Первоначально так и хотел сделать пока осциллографа не было.

И что помешало сделать это сейчас? Может он в принципе не умеет выключаться полностью.

 

11 часов назад, Arkano63rus сказал:

да и мощность у лазера не 80W, а в лучшем случае 10Вт, т.е. около 1А при 12В (я не измерял потребление, но, думаю, порядок такой). 

Думать не надо, надо либо мерить, либо читать, что пишет производительimage.png.f164c6b51ac6e8479be4b51c7c8333cd.png

А пишет он, что при 12В лазер может требовать почти 4А.

 

11 часов назад, Arkano63rus сказал:

на так и осталась на экране скопа даже после того, как я выдернул 3d принтер из розетки.

Ну так может все таки стоит прочесть, как пользоваться прибором? GND щупа куда подключен?

 

11 часов назад, Arkano63rus сказал:

Очень-очень жду дельных предложений.

Для получения каких-либо предложений сначала нарисуйте как и куда все подключено на самом деле. Это раз. Проверьте, отключается ли лазер в принципе без ШИМ. Это два.

Link to comment
Share on other sites

12 часов назад, BARS_ сказал:

Ну так может стоило нарисовать реально собранную схему, а не какую-то левую?

Схема не левая, а полностью отражает реальность. Поправил характеристики БП для лазера и нанес обозначения разъемов (красным) и контактов (зеленым).

image.png.0351b3972e611b4777ce2ed8730f4cce.pngimage.png.179927f2f37c16a3d3e3bede93432bad.png

12 часов назад, BARS_ сказал:

Может он в принципе не умеет выключаться полностью.

Странное предположение, но кто его знает... Если речь про лазер, то он умеет выключаться. Если отключить драйвер лазерного модуля от разъема FAN1, то лазер гаснет при этом на контакте Outpu A 12v остается соответствующее напряжение относительно Output GND. На лазере присутствует свой куллер охлаждения, который не перестает вращаться. Если речь про PWM на  FAN1, то должен выключаться. Почему нет-то? Да, в настройках конфига можно задавать различные параметры, в т.ч. и минимальный уровень, но у меня во-первых минимальный уровень там указан 0, а во вторых если бы даже и был бы там ШИМ, то он бы был прямоугольными импульсами с частотой 1000Гц, а не синусоидой 50Гц.

12 часов назад, BARS_ сказал:

А пишет он, что при 12В лазер может требовать почти 4А

Допускаю, что пиковые токи могут и составлять эти самые значения, но уже уточнил, что у меня 8,5А. Этого вполне с запасом. И проблема возникает до блока питания лазера. К делу это однозначно не относится.

12 часов назад, BARS_ сказал:

GND щупа куда подключен?

Измерения по питанию мат.платы производились на разъеме DC IN: щуп на "+", крокодил на "-". При этом никаких искажений кроме допустимой пульсации в 20мВ нет.

Ситуация "плывет" уже на контактах разъема FAN1. Щуп на контакт [VBB], крокодил на [PB6]. При установленном уровне PWM = 0 получается такая ерунда:

image.png.df8681d546c1121d546e6424a8c1f90f.png

Если установить уровень PWM, к примеру, равным 30%, то картинка на тех же контактах получается такой:

image.png.bfac4e57e806a6d7f308783fc9813fc2.png

20 часов назад, Lexter сказал:

Пока у вас такой бардак в монтаже, включать питание принтера рано.

Это фабричная материнская плата. Вы полагаете, что эти 8Ом между контактом [PB6] разъема FAN1 (на плате он промаркирован "-") и "-" разъема DC IN могут возникнуть от периферии???

20 часов назад, Lexter сказал:

На картинках с ШИМ у вас нижний край - синусоида 50 Гц, а верхний всегда ровненький. Уменьшите вертикальный масштаб осциллографа, чтобы видеть и верхний край. Сейчас сигнал явно уходит вверх за экран.

Если я уменьшу масштаб, то нижнюю "синусоиду" мы на нем едва увидим. Т.к. Амплитуда сигнала - 24В, а амплитуда "синусоиды" этой на порядок ниже. Разрешения экрана явно не достаточно, да и верхняя часть мало что показывает. Сейчас нет возможности снять актуальные показания. Но один из старых скринов подходящий я нашел.

000.jpg.1ba31c0906e58e0daba0fc8fe062cf1f.jpg

001.jpg

000.jpg

Link to comment
Share on other sites

10 часов назад, Arkano63rus сказал:

полностью отражает реальность.

И тогда снова вопрос, почему лазер подключен в сопливый разъем для вентилятора, а не в силовой клеммник? Где логика? Этот разъем не выдержит 4А тока.

 

10 часов назад, Arkano63rus сказал:

Ситуация "плывет" уже на контактах разъема FAN1

Судя по картинкам, GND щупа висит в воздухе. Либо GND 

 

10 часов назад, Arkano63rus сказал:

крокодил на [PB6]

И вот там явно нет массы. Что, собственно, и подтверждает названия контактов, ибо VBB идет напрямую на + питания платы, а вот PB6 ШИМится через транзистор. Т.е. GND с этого контакта брать нельзя. Берите GND c любого другого разъема, где есть именно контакт GND, или напрямую с БП принтера, а ШИМ подключите вот так:

image.png.df2a0ee4f91c7896041ae53b00154be5.png

Тогда все заработает.

Link to comment
Share on other sites

@BARS_ Спасибо огромное лично Вам и всем причастным!

Подключение резистора между контактами VBB и PB6 разъема вентилятора решило проблему. Обязательно снимать ШИМ с PB6. Я ведь сначала сейчас перепутал и подключил щуп на VBB как и ранее. Получил в итоге красиво наложенный ШИМ на синусоиду. Далее уже все было штатно. После подключения резистора и подключения щупа на PB6 (а крокодил на GND на входе материнской платы) я получил инвертированный ШИМ сигнал. Т.е. коэффициент заполнения был противоположен указанному значению на экране 3d принтера. Это легко исправляется инвертированием сигнала в конфигурационном файле. Конкретно в моей прошивке принтера за это отвечает эта строчка:

M950 F0 C"!fan1" Q1000                        ; fan1 - физический разъем, восклицательный знак для инвертирования сигнала, 1000 - частота в Гц
M106 P0 L0.01 S0 H-1                            ; P0 - fan1. L0.01 - минимальная скорость 1%. S0 - скорость куллера = 0. H-1 - Отключение работы по датчику температуры.

 

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
×
×
  • Create New...