[palaLED] #5 SQ-1 Shuffle 仮組 ほぼ完成かな?

新年あけましておめでとうございます。本年もよろしくお願いいたします。
新年早々魔改造を進めていきます。

部品はある程度そろっていたのですが、なかなか分解する時間が取れず組み立てれておりませんでしたが、年始のお休みの間にと、SQ-1を解体。元々のLEDを取り出して、並べて記念撮影です。

前回少し触れましたが見てお分かりのとおり、SQ-1のLED用昇圧回路と、今回導入する昇圧回路は若干異なる点はあるものの、ほぼほぼ同じ元とわかるかと思います。むしろスイッチング用FETが増えている分、高電流でドライブできるはずです。

組み込み

早速ですが組み込んだ状態です。ミッチミチでほとんど動くスペースもない状態です。懸念していたメインボードやらLEDドライバの設置場所についても全く問題ありませんでした。SQ-1のストックでは左側にあったLEDドライバを右側に移設している程度です。個体によってはもともと右側にドライバが搭載されているものもあるのでその場合固定自体も変更なくおこなえるのではないかとおもいます。今回は仮組でしたので、絶縁だけしておいただけです(オイコラ

ほんとに大きな変更はなく、ヒートシンクの固定ねじを外してLEDとヒートシンク、ドライバを取り換えたただけです。若干元のヒートシンクの固定用のM3長ネジが干渉していますが、これはそのうちもう少し短いものにとりかえようと思っています。

真上から見たところです。

そして破壊

なぜ真上からみれるのかって?そりゃLCDをぶっ壊したからです。
事故です、破壊です。皆さん作業は安定してできる場所でやりましょう、適当に立てかけておいたりするとぶっ壊しますよ!orz

手を滑らせた衝撃でフレキに無理がかかり、破損してしまいました。ある意味、真上からLEDの搭載位置を確認することができてよかったのかもしれませんが・・・・・。(TT;壊れたものは仕方ないので、前回失敗した保護ガラスの摘出作業をもう一度行いました。今回は保護ガラスが本体に張り付いていなかったので、取り外しも完璧です。こちらの記事で紹介しておりました。ELEGOO製のLCDパネルの在庫を使用して復旧。持っててよかった予備パーツです。

あとは組み上げてSQ-1 Shuttleの完成です。

出力のほどは?

気になる出力結果は!?キャリブレーションプレートの出力結果ですが、初期レイヤー30S通常レイヤー4Sと、元のLEDよりは時間が延びてしまいましたが、これはLCDのせいなのかLCDのせいなのかさっぱりわからないです。orz

最後に

ついでに、今回ヘタっていたためFEPも、こちらの格安FEPに交換したのでなおさら何やっているのかわからなくなってきました。

みなさん、これは悪い進め方です。いじるときはひとつづつ確認しながらが鉄則です。じゃないとどこをかえたから「よくなった」・「悪くなった」かわからなくなりますよ?

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[PalaLED化] #4 FETドライブ

PalaLEDの実現にあたり、LED部のみ24V化をするには適当に手持ちのFET使って回路設計しようかなと思っていたのですが、FDMのグループにてよさそうなモジュールを使っている方々がいらっしゃったので、24V化が思ったより簡単に進みそうです。

FDMのベッドヒーターを安定稼働されるために使用されている方は多いのですが、メイン電源とは別の電源をONOFFする場合N-ch MOSFETでスイッチングすることができます。N-chFETとは電子的に操作できるリレーとかスイッチとなるもので、より多くの電流を流すことができるのがMOSFETとなります。

今回の場合は28V 3A以内ですので、常時流すとして余裕を見て10A程度のFETであれば問題ないのですが、Amazonで手に入れやすそうなのがあったのでこいつを選定しています。もちろんAliexpressで注文すれば70円+送料120円ほどとものすごく安いのですが30日後には飽きてしまっていると思うので、鉄は熱いうちに打ってしまおうかと思っています。

ひとまず、12V 5A電源を並列に2発かまして動作チェック後、FET+24V化を進めていきます。

2020年6月ごろから始まりました当サイト、本年はご愛好いただきありがとうございました。来年も引き続きよろしくお願いいたします。

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[palaLED化] #3 昇圧回路

先日の記事で、LEDの定格電圧が、30Vやら28Vや書きましたが、SQ-1の場合本体の電源電圧は12V 5AのAcアダプタで給電しています。PhrozenShuffleも内部は24Vという情報もありますが、それでも電圧は不足しています。

そもそも電圧とアンペアって?ところからになるとは思いますが、Ledに限っていうと30v 2.2Aの機器に12V 10Aの電源を繋いだところで電流はわずかしか流れません。全く光らないレベルです。

かといってこのLedに30V 1Aの電源を繋いだらどうなるでしょう?おそらくですが、電源電圧が25Vくらいに下がってしまいます。Ledとしては暗いですし。電源によってはエラー扱いされて出力停止してしまう場合も出てきます。

今回のLedを光らせるにはどうするか、結論としては30Vを用意する必要があります。Sq1標準でもそうですが、ステップアップブースターを導入します。

ステップアップブースターとは電圧を増幅してくれる回路なのですが、本来の電圧からより高い電圧を作り出してくれる回路になります。とは言っても万能ではありません。Sq1のように12Vの電圧から30vを作り出す場合非常に効率が悪く、より多くの電流が必要となります。電圧で2.5倍の出力を得るには3倍くらいの電源の用意が必要です。

今回であれば30V 2.2Aが必要なので、12V 6.6A以上が軽く必要になってきます。これに加えコントロールボードやステッピングモーターも動作させる必要があります。

Sq1の標準電源は12V 5Aなので全く足りていません。さてどうしよう。

  • FET(SSR)をかましてLEDだけ別電源(12v)
  • FET(SSR)をかましてLEDだけを24V化
  • 12V10A電源でブーストアップ
  • 12V 5Aの電源を並列に繋いでパワーアップ←イマココ

色々手立てはあるのですが、ひとまずやっつけ仕事で動作確認だけして、安定稼働に向けて調整していきます。

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[PalaLED化] #2 焦点距離

雑コラではありますが、同じ倍率比で並べた場合のSQ-1 ElegooMars PhrozenShuffleになります。
SQ-1ちっちぇぇ!?

ここで何が問題かといいますと、はまんない。寸法で見るとElegooやPhrozenよりも本体の高さが40mm以上小さいのです。

実際にPalaLEDの実寸からモデリングしてみたところ、どうやっても高さが足りないので入らないですねこれ。
ということでサクッと上げ底をモデリングして作成。

さずがに200x200mmあるので、分割して印刷。4分割することで微妙な幅調整もできるので適当にモデリングしちゃってます。

焦点距離も調べなくっちゃ。

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[palaLED化] #1 LEDを流行りのpalaLEDにしたい!

新たな魔改造ネタとして、SQ-1を最近流行のPalaLED化を検討しています。というのも、現状のSQ-1の造形でもおおむね問題ないのですが、小物部品の量産に入った際左右の端部分でのみ、造形失敗するというのが続いております。

ぱっと見LEDの出力などには造形に問題なさそうには見えるのですが、一眼レフでF16やらF23やらに絞った際に気づいたのですが、やはり中央のLEDを拡散させているため中央にくらべて一番遠いところで光量落ちは出ているようです。

いくつかある対策法がありますが、

  • 左右の光量落ちした部分でキャリブレーションを行う(造形時間が延びる、中央が太る)
  • プリンタを買い替える(お金がかかる。)
  • あきらめる(なんかイヤ)
  • 魔改造する!?

このサイトの趣旨からしても、魔改造一択では?ということで。魔改造を計画します。とりあえず使用するLEDですが。とある筋から譲っていただいたこいつを使いたいと思います。

このLEDは、ご存じの人はご存じだと思いますPhrozen Shuttleの初期型に装備されていたPalaLEDv1通称丸レンズです。最近流行の角型レンズや、ChituSystemの新型LEDArrayの導入も考えたのですが、レンズの高さが高いことがあり、比較的薄型のこのモデルを狙ってみました。何よりアップグレードキットで交換した方がいらっしゃるのでコノLEDのみ中古市場にながれていたというのも一つの選択した理由の一つです。

気になるLEDの仕様ですが、Phrozenの公証出力は50Wだったかと思います。実際に安定化電源で駆動させてみた結果ですが、28Wで1.4Aくらい吸い込んでくれるので、この辺りで使っておけば問題はなさそうです。

  1. 24V→0.38A 9.12W 
  2. 25V→0.74A 18.5W
  3. 26V→1.1A 28.6W
  4. 27V→1.4A 37.8W
  5. 28V→1.8A 50.4W
  6. 29V→2.1A 60.9W
  7. 30V→2.2A 66W

乗っているチップ自体はTLSCさんのC3535U-UNL1-A1G11H当たりじゃないかなぁと踏んでいます。このLEDデータシート見ると駆動電圧が3.5V付近から消費電力が大きく上がっていくようなので、ひとまず3.5Vと仮定していきます。

ParaLEDの仕様は全くわかりませんがシルク印刷を見ると不思議な順になっているのです。

D24 D23 D22 D21 D20 D19
D16 D15 D13 D11 D19 D17
D08 D06 D14 D12 D10 D09
D07 D05 D04 D03 D02 D01

うん、8個づつのアレイですね、800mAを24個搭載しているので、最大付近の700mA流したとして、19A!?無理無理。3.5Vx8個で28Vビンゴですね。LEDの定格自体は700mAほどまで行けるようですので、3.8Vx8個の30V 66Wまでは定格で使えますね。ひとまず電圧の設定は28Vで設定していきます。

SQ-1に搭載されているLEDが30-32Vで50Wのものなので、LEDのドライバのところでLEDを差し替えるだけでも行けるかも!問題はさらに電気を食うようになる模様。現状でも電源かつかつ(たまにRasPiがリセットされる)ので対策が必要そうな感じです。

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