Druckbett 3D Drucker beheizen

[021aet04]

Besser ist es wenn du fragst und die Schaltungen verstehst.
Die Schaltung kann man in mehrere Schaltungsteile aufteilen. Einmal die Heizungsansteuerung mit dem Fet, die Ansteuerung des Fet (Gatetreiber) und die Spannungsregelung, wobei das hier keine Spannungsregelung ist, da du keine definierte Referenzspannung hast. Es würde aber den Zweck erfüllen.
Ich habe den LM317 genommen da das ein richtiger Spannungsregler ist und die Ausgangsspannung konstant hält und ich weniger Bauteile benötigt habe. Mit einem Festspannungsregler 78xx oder einer Zenerdiode hätte es auch funktioniert, den LM317 hatte ich aber Zuhause.

Ich werde noch einen genaueren Plan zeichnen, dann ist es verständlicher.

MfG Hannes

[Conni]

Hallo Hannes,
guten Tag und danke schon mal für die Erklärung, warum den LM317. Du weißt, ich bin kein Elektroniker und mir genügt es schon, wenn ich simple Erklärungen oder eine Link zum nachlesen bekomme. Wobei das mit dem Nachlesen auch mit Schwierigkeiten verbunden ist, denn meistens sind die Datenblätter in englischer Sprche, was nicht so mein Ding ist, denn bei "english language" muß ich leider passen. Wobei wenn es wichtig ist für mich, dann habe ich ein elektronisches Wörterbuch oder ich benutze mal an einem 2. PC einen der kostenlosen Internet-Translator.
Deshalb freue ich mich besonderst, daß ich hier in einem deutschsprachigem Forum gelandet bin. Weiterhin finde ich gut, daß Ihr(Du und andere Mitglieder) bereit seid, Euer Wissen und Euere Erfahrungen mit mir zu teilen. Ich danke Euch allen, für Euere Mühe, mir die Elektronik näher zu bringen. Mit grosser Interesse werde ich also weiter verfolgen, was Du mir noch schreibst.
So nun machs gut und bis dann.

Gruss, Conni

Noch ein kleiner Nachtrag!
Auch wenn ich Dir auf den Wecker gehe, wie man so schön sagt. Wenn Ich die von Dir aufgeführten Componenten rausgenommen habe und LM317 mit 2 und 3 eingefügt habe, wo muß müßte ich 1 anbinden, das ist es was mich interessiert. Oder ganz ohne 1 ?

[i_make_it]

Bisher habe ich bei den Elkos, daß es so eine Art Mini-Akku sind, welche sich langsam aufladen und bei Bedarf entladen um irgend einen Stromkreis zu verstärken.

Das wären dann Doppelschicht- oder Superkondensatoren.
https://de.wikipedia.org/wiki/Superkondensator

Ein Elko kann man simpel erst mal, einfach als gepolten Kondensator betrachten.
Also nicht einfach so für Wechselstrom geeignet.

Ja, die Dinger,welche sich prima zu lange Silberpapierstreifen abrollen ließen, die kenne ich.

Wenn das dann nass war, war es ein Elko, wenn es trocken war, entweder ein ausgetrockneter Elko oder ein gewickelter Folienkondensator (im Gegnesatz zu geschichteten Folienkondensatoren)
https://www.elektronik-kompendium.de...au/0206112.htm

der damals von mir verwendete Seelengleichrichter (so ein Packet von viereckigen Scheiben mit was dazwischen,
auf einer Achse), nun dieser verzehrte bei seiner Arbeit, dem Herstellen von Gleichstrom, auch etwas von der Spannung.
soweit ich mich erinnere wurden dann noch einige Dioden(ich glaube es waren 4, zu einem Viereck zusammengelötet,

Die vier Dioden in Brückenschaltung/Graetzschaltung sind ein Gleichrichter, genauso wie der Selengleichrichter einer ist, halt nur nicht bereits in einem Bauteil.
https://www.elektronik-kompendium.de...lt/1807181.htm
https://www.elektronik-kompendium.de...au/0201113.htm
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Grae...ng&redirect=no
Ob als Halbleiter Selen, Germanium oder Silizium genutzt wird ist vom Grundverständniss was eine Diode ist und was ein Brückengleichrichter ist, erst mal egal.
Da jeder Halbleiter neben den Kosten auch noch etwas andere Eigenschaften hat, ist es im Detail dann nicht mehr egal (Siehe Diodenkennlinie Silizium/Germanium)


Mit Widerstand, Kondensator, Spule, Diode und Transistor, kannst Du auch bereits eine ganze Menge machen und in die Elektronik einsteigen.

Mit Deiner Angabe zu Deinem Wissensatand, empfehle ich Dir erst mal die Solid-State Lösung und parallel etwas Einsteigen in die Materie.

Ein Wechselblinker als Transistorschaltung und als Phasenschieber wäre ein guter Einstieg.
http://elektronik-kurs.net/elektronik/oszillatoren/

Denn damit kannst Du Dir ein erstes Prüfgerät selbst bauen.
http://www.hobby-bastelecke.de/proje...ngspruefer.htm
Einen Durchgangspiepser oder Durchgangsflöter.

So kannst Du dich dann weiter hangeln und Wissen aufbauen, ohne Gefahr zu laufen Dein Hot-Bed oder was anderes zu beschädigen.

[021aet04]

Ich habe den Plan nocheinmal gezeichnet wie ich ihn aufgebaut habe. Bei den Widerständen bin ich mir nicht ganz sicher, aber normalerweise habe ich diese Werte verwendet, die sind aber nicht so genau.

Hier die Erklärung zum Plan:
Es gibt 3 Klemmen, X1 bis X3. An X1 kommen die 24V vom Netzteil (1=0V und 2=+24V), X2 ist das Signal von der Druckersteuerung, X3 ist der Anschluss für das Heizbett

Zur Spannungsversorgung:
Den Spannungsregler benötigst du weil die Vgs Spannung der Mosfets nicht überschritten werden darf und diese häufig etwa 15V beträgt (deine Schaltung wird aber mit 24V versorgt). Diese findest du im Datenblatt unter Absolut maximum Ratings (Absolute Maximum Werte) und dort bei Vgs Gate to Source Voltage (Spannung zwischen Gate => Steuereingang und Source => Bezugspunkt des Mosfet). Source ist in meinem Plan der Anschluss der mit GND verbunden ist. Im Datenblatt vom Mosfet den ich verwendet habe (IRLZ34N) steht max. +/- 16V.
Am Spannungsregler befinden sich die 2 Widerstände R1 und R2. Diese müssen, beim LM317, so dimensioniert werden das Vgs nicht überschritten wird und der Mosfet trotzdem gut durchschaltet (also wenig Wärme umsetzt). Die Formel steht im Datenblatt. Der IRLZ34N ist ein sog. Logic Level Fet, bedeutet das man ihn schon mit Logic Level (z.B. 5V) ansteuern kann und dieser schon relativ gut leitet. Beim IRLZ34N steht das er bei 1 bis 2V zu leiten beginnt (Vgs Treshold) und in Fig.1 findest du die Ströme mit verschiedenen Vgs.
Ein kleiner Hinweiß zum Spannungsregler. Der von mir im Plan verwendete Regler hat einen GND Anschluss, beim LM317 nennt sich dieser allerdings ADJ oder Adjust (Einstellen). Wenn du statt dem LM317 einen Festspannungsregler hast (z.B. 7812) dann werden R1 und R2 entfernt und der GND Anschluss (dort nennt sich der wirklich GND) fix mit GND der Schaltung verbunden.


Diode D1 dient nur dazu das wenn die Spannung kurz einbricht sich der Kondensator C3 nicht wieder entlädt. C3 ist der Puffer der Schaltung, vor dem Spannungsregler habe ich keinen Elko genommen, da das NT genug Strom liefert. Bei einer Versorgung mittels Wechselspannung würde man einen Elko benötigen da die Spannung immer wieder auf 0V sinkt.
C1 und C2 sind für kurze Stromspitzen, für die der Elko zu Langsam ist, deswegen sind diese auch keramische Kondensatoren.

R5 muss so dimensioniert werden das der Optokoppler soviel durchschaltet um den Transistor T1 zu sperren. Für den Optokoppler gilt das gleiche wie ich unten beim Transistor geschrieben habe, auch dieser hat einen Verstärkungsfaktor. Was du aber speziell hier aufpassen musst ist das du R5 nicht überlastest. Wenn du aber einen Strom von etwa 10 bis 20mA nimmst sollte dieser ausreichend durchschalten. Die Formel lautet: R=(U-Uled)/Iled => U ist bei dir die Steuerspannung vom Drucker (12, 15 bzw 19V, das weiß ich nicht), Uled ist die Spannung von der Led im Optokoppler (steht im Datenblatt, eher die Minimale Spannung nehmen), solltest du z.b. eine weitere Led einbauen wollen (als Kontrolle) musst du diese ebenfalls subtrahieren (also U-Uled1-Uled2) und Iled ist der gewünschte Strom durch die Led (als 10 - 20mA). Achte aber darauf das du nur die SI Einheiten nimmst (also V, A, Ohm). Zum Schluss musst du noch ausrechnen ob du den Widerstand überlastet hast oder nicht (P=UxI).

Somit zum Hauptteil der Schaltung. R3 und R4 sind Pullupwiderstände, diese Ziehen den Pegel der Basen auf die Ausgangsspannung des Spannungsreglers.
Fall 1 => der Optokoppler U2 wird nicht angesteuert:
Der Transistor in U2 leitet nicht, dadurch kann R3 die Basis von T1 ansteuern. T1 leitet dadurch und zieht die Basis von T2 bzw T3 nach GND. Somit sperrt T2 (weil es ein NPN ist) und T3 leitet (weil es ein PNP ist). Warum das so ist kannst du im Internet nachlesen wenn du nach Erklärungen von Bipolartranistoren suchst. Das Gate des Mosfet ist ein Kondensator (zwischen Gate und Source), deswegen stehen in den Datenblättern auch immer Kapazitäten. Diesen Kondensator entlädt jetzt T3 und der Mosfet sperrt.
Fall 2 => der Optokoppler wird angesteuert:
Der Transistor im OK leitet und zieht die Basis von T1 auf GND, T1 sperrt. Dadurch kann R4 die Basis von T2 und T3 auf die Versorgungsspannung ziehen. Somit sperrt T3 und T2 leitet die Versorgungsspannung auf das Gate weiter, der Mosfet leitet und schaltet die Last auf GND.
Würdest du T1 weglassen wäre das Verhalten genau umgekehrt, T1 ist also nur zum Invertieren des Signals verantwortlich.

Die beiden Widerstände müssen so dimensioniert werden das der max. Basis Emitter Strom (Ibe) nicht überschritten wird, aber so groß damit der Kollektorstrom (Ic) noch geschalten werden kann. Der Kollektorstrom ist direkt abhängig vom Basis Emitter Strom und dem Verstärkungsfaktor (die Zahl nach der Transistorbezeichnung also 25 bzw 40 => hFE). Deswegen sollte man bei Schaltanwendungen, wie hier eher 40 nehmen, weil der einen Verstärkungsfaktor von 250 bis 630 hat. Beim "-25" ist die Verstärkung bei 160 bis 400 und beim "-16" hat man nur 100 bis 250. Deswegen nimmt man den "-16" eher für Analogverstärkerschaltungen und den "-40" für Schaltanwendungen. Diese Werte gelten für Den BC337.


Ich hoffe ich habe es verständlich erklärt.

PS: Du kannst die Simulationssoftware kostenlos herunterladen, nennt sich LTSpice von Linear Technology.

MfG Hannes