¿Qué voltaje elegir:12 V o 24 V?

Muchos componentes de impresoras 3D vienen en dos opciones:12 V y 24 V, al igual que las propias impresoras 3D . Esta característica hay que tenerla en cuenta a la hora de realizar cualquier actualización de la impresora 3D, como la sustitución de extrusores, hotends o cualquier componente de estos. Pero, ¿qué implica todo eso para el usuario?

12 V y 24 V son voltajes, y son los más comunes en estas dos opciones. Más específicamente, son voltajes de salida y tienen que ver con la fuente de alimentación (PSU) de la impresora 3D . Una fuente de alimentación es un dispositivo cuya tarea es suministrar energía eléctrica a una carga eléctrica, un dispositivo que toma corriente eléctrica y la transforma en otras formas de energía como calor o luz. En impresoras 3D , la fuente de alimentación proporciona energía a todos los componentes esenciales como los ventiladores, el heatbed o el hotend. Sin la fuente de alimentación mínima requerida o con una fuente de alimentación excesiva, es posible que esos elementos de la impresora 3D no funcionen correctamente.

Imagen 1:La especificación de voltaje de salida en un controlador paso a paso. Fuente:Diseño Dyze.

Una fuente de alimentación recibe 110 a 240 V del enchufe y, con la ayuda de un transformador , lo convierte a 12 a 24 V , un voltaje más adecuado para los dispositivos. Además, la fuente de alimentación también tiene un circuito rectificador , un elemento encargado de convertir la corriente AC del enchufe a la corriente DC que necesita una impresora 3D.

Imagen 2:Entrada de CA y puertos de cable de salida de CC en una fuente de alimentación. Fuente:Diseño Dyze.

La fuente de alimentación de una impresora 3D suele tener las siguientes especificaciones:

• La(s) tensión(es) nominal(es) :estos valores indican qué voltaje de entrada de CA toma la fuente de alimentación del enchufe:110 V a 60 Hz o 240 V a 50 Hz (como se ve en la imagen de arriba). Normalmente, esto se puede cambiar accionando un interruptor en el lateral de la fuente de alimentación.
• El voltaje de salida :este valor especifica el voltaje de la corriente CC que la PSU puede proporcionar después de convertir la corriente CA. Este valor varía entre las PSU, pero una PSU solo puede admitir un voltaje específico:12 V o 24 V . Esto es crucial, ya que los componentes de una impresora 3D también están clasificados para un voltaje específico y deben coincidir con el voltaje de salida de la PSU . Uso de un componente de 12 V con un dispositivo de 24 V hará que el componente funcione al doble de la velocidad para la que fue diseñado, lo que puede provocar sobrecalentamiento, humo, quema de la placa base e incluso provocar una explosión o un incendio . Otro problema surge en caso de un evento de cortocircuito. La fuente de alimentación podría descargar todo ese exceso de energía en el componente, causando daños. Eso puede suceder con cualquier fuente de alimentación, pero con una de menor potencia (12 V) se descargaría menos energía en el componente conectado que con una fuente de alimentación de 24 V. Es recomendable utilizar un convertidor DC-DC para bajar el voltaje de 24 V a 12 V para evitar eso. Inversamente, utilizando componentes de 24 V con una impresora 3D de 12 V resultará en un rendimiento fallido ya que los componentes no recibirán suficiente voltaje para operar. En este caso, el usuario deberá recurrir a un amplificador de tensión que convertirá los 12 V proporcionados por la fuente de alimentación en los 24 V requeridos.
• La corriente de salida (amperaje) :este es el mayor número de amperios que puede proporcionar la fuente de alimentación. En el caso de la PSU en la imagen de arriba, este valor es de 30 A. La especificación de corriente de salida afecta cuántos calentadores puede tener una impresora 3D y qué tan caliente puede llegar a calentarse una base de calor.
• La potencia total :este valor indica cuánta energía por segundo puede proporcionar la fuente de alimentación. Se calcula multiplicando el voltaje de salida y la corriente de salida (amperaje). Por lo tanto, una fuente de 12 V con una corriente máxima de 30 A podrá proporcionar 360 W de potencia.

El propósito de la PSU es principalmente para recibir, convertir y suministrar energía, pero también tiene algunas otras tareas actuar. La fuente de alimentación también es responsable de limitar la corriente recibida a niveles seguros, con la ayuda de la carga eléctrica, así como de apagar la corriente en caso de falla eléctrica.

Otra de las tareas de la PSU es limitar el ruido electrónico o las sobretensiones para que no lleguen a la carga eléctrica y almacenar energía para que, en caso de una interrupción temporal en el suministro de energía, la PSU pueda continuar alimentando la carga eléctrica.

¿Qué voltaje es mejor?

Cuando se trata de elegir el voltaje de un componente para una impresora 3D, como un cartucho calentador, un hotend, una extrusora o un ventilador, el voltaje de esos componentes siempre debe coincidir con el voltaje de salida de la impresora 3D , o se debe utilizar un convertidor CC-CC o un amplificador de tensión.