2016年5月17日 星期二

[轉載] "3D印表機滅紋神器" 原理

原文由謝公碩先生撰寫,並同意轉載於此,特此感謝!!

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今天看到網友分享"3D印表機滅紋神器"
加了幾個二極體,怎麼看都不瞭解作用,
為了弄懂原理,從不同論壇連結過去,最後找到初始的這篇部落格文章,
剛花了約半小時K完... 很精彩的一篇文,內容有點複雜,
為了讓這半小時的心血不要白費,省下大家的力氣 , 簡單的說明一下文章內容
說明開始~
這個作者是個龜毛且是靠電子電路吃飯的專家, 他買了一塊新的電路板來驅動3D印表機,
該板子用的是4個THB6128(更正:DRV8825,6128是V2版本)來當步進馬達的驅動器
使用的是A模式 (文中有模式 但為了簡略 以A,B,C模式稱呼)
然後他發現印表機動作很詭異,嚴重的失步,而不是普通的水波紋.
所以切換了模式B
結果發現會有噪音,看了spec和示波器後,知道此模式的噪音問題無解 (PWM 30kHz 但是peak電流模式產生sine波一定會有次諧波問題)
所以切換成模式C
使用模式C時這個老兄用示波器發現sine波型電流有異樣的凸起, 最後發現原來是因為週期為33us的PWM波的脈衝無法小於4us. (因為該IC的H橋的原因)
他用的是8V的sine波,也就是說無法輸出比1.4V還小的電壓,
所以他經過遛狗和隔天沖澡之後,想出了解決方法,
就是在輸出電路上接上2個0.7伏特偏壓的二極體(電流去回各一,共四個),去抵銷那1.4V,而我猜應該是IC有電流偵測的原因, 所以和一般的截波不同, 該結果讓該IC產生出了漂亮完整的sine電流波型
於是乎這位老兄就滿意了, 文章結束.
倒是這個做法,完全是因為這老兄想要在C模式有美麗的sine波型以及解決噪音問題, 原始文章和水波紋完全沒有關聯.
用的也不是A4988 (不過原理應該類似,也有PWM和不同模式)
至於最後怎麼演變成"除紋神器" 這個說詞
到底是有另一番故事, 還是網路謠言, 就有待研究了.
應該是只要馬達沒有失步, 且機械結構夠好,應該就不會有水波紋,
我目前覺得正弦波是否夠漂亮跟馬達是否有失步感覺上沒有很大的關聯性,感覺上只要時間對和電流夠就可以, 不過這點要其他專精電機的人來確認了.
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參考資料

2 則留言:

  1. 這個不是網路謠言,是有實證的。未加之前在極低速下,motor 轉動會變成一格格,這不是失步,而是"跳步"。這對Delta機型比較大影響,因為3個tower 會一同運動,很多時其中一個處於極低速。這些"跳步"便是絞的原凶。

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  2. 因為不管是A4988或是8825都是固定加速度(定電流)的方式在控制步進馬達
    所以在低速度的時候一步跟另一步的間隔會特別明顯(速度變化大)跟用電容把PWM轉成類比電壓的狀況很像
    如果只是要使電流平緩變化,似乎可以考慮用電感試試看?

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