ファンを接続する¶

ファンはシンプルなコンポーネントのように見えます。電源を適用してスピンします。

実際には、4つのことから問題が生じます。

間違った電圧のファンを選択
弱いコントローラー出力に接続する
2ピン、3ピン、4ピンファンの違いを理解しない
ファンをフィルター、グリル、またはダクトのために圧力がない場所に置く

iDryerのようなデバイスでは、ファンは通常、空気循環、ヒーター冷却、チャンバー排気、ろ過、またはエレクトロニクス冷却に必要です。

接続する前に確認すること¶

接続する前に、ファンパラメーターを見つけてください。

電圧。5V、12V、または 24V
電流または電力
コネクタの種類。2ピン、3ピン、または4ピン
PWM制御機能
タコメトリック信号の存在
気流
静的圧力
ノイズレベル
動作温度

このデータはラベル、製品ページ、または技術的なデータシートにあります。

例えば、ファンデータシートは通常、電圧と電流だけでなく、気流、静的圧力、ノイズ SPL dB(A)、動作温度、およびサービス寿命を含んでいます。これらはサイズだけでファンを選択するより有用です。

ファンをGPIOから電力を供給しないでください¶

コントローラーのGPIOは制御信号であり、電源出力ではありません。

ファンをGPIOから直接電力を供給しないでください。これはコントローラーを破損または、ファンが開始すると再起動する可能性があります。

正しいロジック。

ファンは電源またはボード電源出力から電力を受け取ります
コントローラーはオン/オフのみまたは速度を管理します
外部MOSFETモジュールを使用する場合、電源 GND とコントローラー GND は共通である必要があります

スイッチングモード (ローサイド) での Nチャネル MOSFET による負荷制御

出典: ウィキメディア・コモンズ、KjellElec、CC BY-SA 4.0

最もシンプルなオプション。2ピンファン¶

2ピンファンは通常のみを持っています。

+ 電源
- 電源

24V ファンの場合は 24V に接続します。12V ファンの場合は 12V に接続します。

シンプルなオン/オフ制御の場合、以下を使用できます。

必要な電圧と電流に対応するボード上の専用ファン出力
DC負荷用の外部MOSFETモジュール
別のファンコントローラー

ファンが継続的に実行される場合は、ヒューズまたは保護電源ラインを通じて適切な電源に直接接続できます。ただし、ヒーターを持つデバイスでは、ファンが安全ロジックの一部として、コントローラーに制御されるのがしばしば良いです。

3ピンファン¶

3ピンファンは通常以下を持っています。

電力
グラウンド
タコメトリック信号

タコメトリック信号を使用すると、ファンRPMを監視できます。それは単独で速度を制御しません。

3ピンファンの速度は通常、供給電圧を低下させるか、電源ラインのPWMにより変更されます。特定のボードとファンがこれをサポートしている場合。ただし、この方法は適切な4ピンPWMより悪くなる可能性があります。ファンは悲鳴を上げ、低速での起動に失敗するか、不安定に動作する可能性があります。

速度制御が必要でない場合は、3ピンファンを通常の2ピンとして使用できます。電源とグラウンドが接続され、タコメトリックワイヤーは未使用です。

4ピンPWMファン¶

4ピンPWMファンは通常以下を持っています。

グラウンド
電力
タコメトリック信号
PWM制御信号

主な違い。ファンへの電力は継続的に適用され、速度は別のPWM信号で設定されます。

これはコンピューターのPWMファンを制御する正しい方法です。4ピンファンが電源をオン/オフで継続的に切る必要があることを想定しないでください。適切なPWMファンの場合、制御信号は別のPWMピンに移動する必要があります。

コンピューターの4ピンPWMファンは、GPIOからのあらゆる電圧ではなく、内部プルアップ付き開放コレクター/開放ドレイン信号用に設計された制御入力を備えていることが多いです。PWMピンに 12V または 24V を適用しないでください。ファンのドキュメンテーションを確認します。開放ドレイン/開放コレクターが必要な場合は、適切なトランジスタ出力またはGPIOモードを使用します。

多くの4ピンPWMファンの場合、典型的なPWM周波数は約 25 kHz です。一部のファンは近くの範囲で動作しますが、周波数が低すぎるか高すぎる場合、予測不可能に動作する可能性があります。完全な速度で実行、停止、またはノイズを生成します。

PWMワイヤーが接続されていない場合、多くの4ピンファンが完全な速度で実行されます。

共通GND /共通ネガティブ¶

ファンが別々の電源で電力を供給される場合、PWM信号はコントローラーから来ます。共通 GND /共通ネガティブが必要です。

共通 GND なしでは、コントローラーとファンに共通参照レベルがありません。結果として、PWMが機能しないか、間欠的に機能する可能性があります。

シンプルなルール。

ファンの正の電源は適切な電源から来ます
ファンの負の電源は電源のネガティブに接続されます
コントローラーの GND は同じネガティブに接続されます
制御信号は共通のグラウンドでのみ機能します

タスク用のファンを選択する¶

開いた冷却の場合、気流は重要です。

フィルター、ヒートシンク、タイトグリル、ロングダクト、または狭いチャネルの場合、静的圧力がより重要です。

したがって、プリンターチャンバーフィルターの場合、通常の静かなケースファンが弱い可能性があります。自由な空気でよく吹きますが、HEPAフィルター、チャコール層、または狭いチャネルを通じてわずかに空気を押します。

ガイドライン。

自由な空気循環については、CFM または m³/h を見てください
フィルター、ヒートシンク、ダクトの場合、静的圧力が不可欠です
静かな操作の場合は、dB(A) だけでなく、マウント、グリル、および振動を見てください
加熱されたチャンバーについては、ファンの動作温度を見てください

起動電流と余裕¶

ファンが起動すると、通常の動作中より一時的により多くの電流を引く可能性があります。

複数のファンが1つの出力に接続されている場合、それらの電流が追加されます。

確認してください。

ボードの最大出力電流
1つのファンの電流
すべてのファンの総電流
少なくとも50%の余裕
長時間の操作中の端子、ワイヤー、MOSFETモジュールの加熱

例えば、1つのファンが 0.25A を引く場合、そのような4つのファンは起動電流を考慮せずに約 1A を引きます。

例。MOSFETモジュール経由での接続¶

12Vまたは24Vファンの典型的な回路。

電源のポジティブはファンのポジティブに移動します。
ファンのネガティブはMOSFETモジュールの電源出力に移動します。
電源のネガティブはMOSFETモジュールに移動します。
コントローラーの GND は電源のネガティブに接続されます。
コントローラーの制御ピンはMOSFETモジュール入力に移動します。

これはローサイドスイッチングと呼ばれます。MOSFETは負荷のネガティブを破ります。

シンプルな2ピンファンの場合、これはMOSFETモジュールが必要な電圧と電流に対応している場合、標準およびクリアオプションです。タコメーターまたは分離したPWM入力を持つ3ピン/4ピンファンの場合、「ネガティブを切断」は常に良いわけではありません。RPM監視と本来のPWM制御には通常、一定の共通 GND が必要です。

例Klipperコンフィギュレーション¶

例のピン名は通用しません。コピーする前に、ボードのピンアウトを確認してください。間違った pin は間違った出力をアクティブ化する可能性があります。

ファンが制御出力に接続され、手動で制御される場合。

[fan_generic chamber_fan]
pin: PA8
max_power: 1.0
shutdown_speed: 0.0
kick_start_time: 0.5
off_below: 0.15

コントロール。

SET_FAN_SPEED FAN=chamber_fan SPEED=1.0
SET_FAN_SPEED FAN=chamber_fan SPEED=0.4
SET_FAN_SPEED FAN=chamber_fan SPEED=0

ファンがチャンバー温度に基づいて電力を供給される場合。

[temperature_fan chamber_exhaust]
pin: PA8
max_power: 1.0
shutdown_speed: 0.0
kick_start_time: 2.0
off_below: 0.15
sensor_type: NTC 100K beta 3950
sensor_pin: PA0
min_temp: 0
max_temp: 80
target_temp: 45
control: watermark

ピン名はここで典型的です。実際のデバイスでは、ボードのピンアウトを確認してください。

接続した後に確認すること¶

長時間の操作の前に、確認してください。

ファンは正しい方向に回転します
電圧はファンと一致します
MOSFETモジュールは過熱していません
端子は過熱していません
ワイヤーは選択した電流に対して薄すぎません
ファンは完全な停止後に起動します
低速でキーキー音やスターリングはありません
気流は必要な領域を通過し、過去に通過しません
グリル、フィルター、またはハウジングは予想より多くフローをチョーク...

ファンがヒーターの近くにある場合、実際のチャンバー温度で実行してください。ベンチで動作するファンが加熱された囲いで急速に劣化する可能性があります。

一般的な間違い¶

12Vファンを24Vに接続
24Vファンを12Vに接続して、それが破損していると決定
GPIOからファンに電力を供給
コントローラーと外部電源の間のグラウンド共通を忘れた
3ピンファンからPWM制御を期待している
電源ラインを切る代わりに、PWMピンを使用することで、4ピンPWMファンを制御
複数のファンの総電流を考慮していない
ファンをサイズなしで選択し、静的圧力をチェック
静かなファンを密集したフィルターに置き、ほぼゼロのフローを取得
インストール後にフロー方向を確認していない
ワイヤーが不安定で、ファンインペラーまたはハウジングに対して摩耗を取得

キーポイント¶

ファン電圧は電源と一致する必要があります
GPIOはファンに電力を供給しません。制御のみです
外部電源の場合、コントローラーとの共通のグラウンドが必要です
2ピンファンは、電源出力またはMOSFETを介して最も簡単に制御されます
3ピンはタコメーターを追加しますが、分離したPWM入力ではありません
4ピンPWMは、電源スイッチングではなく、分離したPWM信号で最適に制御されます
フィルターとダクトの場合、静的圧力は、素敵な CFM 数を超えて重要です
アセンブリ後、回転だけでなく、実際のフロー構造を確認してください