Quelle tension choisir :12 V ou 24 V ?

De nombreux composants d'imprimantes 3D sont disponibles en deux options :12 V et 24 V, tout comme les imprimantes 3D elles-mêmes . Cette caractéristique doit être gardée à l'esprit lors de toute mise à niveau de l'imprimante 3D, telle que le remplacement des extrudeuses, des hotends ou de tout composant correspondant. Mais qu'est-ce que tout cela implique pour l'utilisateur ?

12 V et 24 V sont tensions, et ils sont les plus courants dans ces deux options. Plus précisément, ce sont des tensions de sortie et ils ont à voir avec l'alimentation électrique (PSU) de l'imprimante 3D . Une alimentation électrique est un appareil dont la tâche est de fournir de l'énergie électrique à une charge électrique, un appareil qui prend le courant électrique et le transforme en d'autres formes d'énergie comme la chaleur ou la lumière. Dans les imprimantes 3D , le bloc d'alimentation alimente tous les composants essentiels comme les ventilateurs, le lit chauffant ou le hotend. Sans l'alimentation électrique minimale requise ou avec une alimentation électrique excessive, ces éléments de l'imprimante 3D peuvent ne pas fonctionner correctement.

Image 1 :La spécification de la tension de sortie sur un pilote pas à pas. Source :Dyze Design.

Un bloc d'alimentation reçoit 110 à 240 V de la prise et, à l'aide d'un transformateur , le convertit en 12 à 24 V , une tension plus adaptée aux appareils. De plus, le bloc d'alimentation dispose également d'un circuit redresseur , un élément chargé de convertir le courant alternatif de la prise en courant continu dont une imprimante 3D a besoin.

Image 2 :Ports de câbles d'entrée CA et de sortie CC sur un bloc d'alimentation. Source :Dyze Design.

Une alimentation d'imprimante 3D a généralement les spécifications suivantes :

• La ou les tensions nominales  :ces valeurs indiquent la tension d'entrée CA que le bloc d'alimentation prend de la prise - 110 V à 60 Hz ou 240 V à 50 Hz (comme illustré dans l'image ci-dessus). Normalement, cela peut être modifié en basculant un interrupteur sur le côté du bloc d'alimentation.
• La tension de sortie :cette valeur spécifie la tension du courant continu que le bloc d'alimentation peut fournir après conversion du courant alternatif. Cette valeur varie selon les blocs d'alimentation, mais un bloc d'alimentation ne peut prendre en charge qu'une tension spécifique :soit 12 V, soit 24 V . Ceci est crucial, car les composants d'une imprimante 3D sont également évalués pour une tension spécifique et devraient correspondre à la tension de sortie du bloc d'alimentation . Utilisation d'un composant 12 V avec un appareil 24 V fera fonctionner le composant à deux fois la vitesse pour laquelle il a été conçu, ce qui peut entraîner une surchauffe, de la fumée, une brûlure de la carte mère, voire provoquer une explosion ou un incendie . Un autre problème se pose en cas d'événement de court-circuit. Le bloc d'alimentation pourrait décharger toute cette puissance excédentaire dans le composant, causant des dommages. Cela peut arriver avec n'importe quel bloc d'alimentation, mais avec une puissance inférieure (12 V), moins d'énergie serait déchargée dans le composant connecté qu'avec un bloc d'alimentation 24 V. Il est conseillé d'utiliser un convertisseur DC-DC pour faire chuter la tension de 24 V à 12 V afin d'empêcher cela. Inversement, en utilisant des composants 24 V avec une imprimante 3D 12 V entraînera une performance ratée car les composants ne recevront pas assez de tension pour fonctionner. Dans ce cas, l'utilisateur doit recourir à un survolteur qui convertira les 12 V fournis par le bloc d'alimentation en 24 V requis.
• Le courant de sortie (ampérage) :c'est le plus grand nombre d'ampères que le PSU peut fournir. Dans le cas du bloc d'alimentation de l'image ci-dessus, cette valeur est de 30 A. La spécification du courant de sortie affecte le nombre de radiateurs qu'une imprimante 3D peut avoir et la chaleur qu'un lit chauffant peut atteindre.
• La puissance totale :cette valeur indique la quantité d'énergie par seconde que le bloc d'alimentation peut fournir. Il est calculé en multipliant la tension de sortie et le courant de sortie (ampérage). Ainsi une alimentation 12 V avec un courant maximum de 30 A pourra fournir 360 W de puissance.

Le but de le PSU est principalement chargé de recevoir, de convertir et de fournir de l'énergie, mais il a également d'autres tâches à effectuer. Le bloc d'alimentation est également chargé de limiter le courant reçu à des niveaux sûrs, à l'aide de la charge électrique, ainsi que de couper le courant en cas de panne électrique.

Une autre tâche du bloc d'alimentation consiste à empêcher le bruit électronique ou les surtensions d'atteindre la charge électrique et à stocker de l'énergie afin qu'en cas d'interruption temporaire de l'alimentation, le bloc d'alimentation puisse continuer à alimenter la charge électrique.

Quelle tension est la meilleure ?

Lorsqu'il s'agit de choisir la tension d'un composant pour une imprimante 3D, comme une cartouche chauffante, un hotend, une extrudeuse ou un ventilateur, la tension de ces composants doit toujours correspondre à la tension de sortie de l'imprimante 3D , ou un convertisseur DC-DC ou un amplificateur de tension doit être utilisé.