3D打印机供电系统和3D打印机技术方案

本实用新型专利技术提供一种3D打印机供电系统和3D打印机，上述3D打印机供电系统包括：储能单元、隔离二极管、降压单元以及升压单元。储能单元分别连接降压单元的输出端和升压单元的输入端；降压单元的输入端用于连接外接直流电源；升压单元的输出端连接隔离二极管的负极，并用于分别连接3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元；隔离二极管的正极连接降压单元的输入端，并用于连接3D打印机的加热单元。通过降压单元和升压单元降低对储能单元电量的需求，并通过隔离二极管隔离3D打印机的加热单元，使储能单元不再对功耗很大的3D打印机的加热单元供电，从而使3D打印机供电系统对储能单元的电容量的要求更低。

Power Supply System of 3D Printer and 3D Printer

The utility model provides a power supply system of a 3D printer and a 3D printer. The power supply system of the 3D printer includes an energy storage unit, an isolation diode, a step-down unit and a step-up unit. The energy storage unit connects the output end of the step-down unit and the input end of the step-up unit respectively; the input end of the step-down unit is used to connect the external DC power supply; the output end of the step-up unit is connected with the negative pole of the isolation diode, and is used to connect the motor driving unit of the 3D printer and the main control unit of the 3D printer respectively; the positive pole of the isolation diode is connected with the input end of the step-down unit and is used to connect A heating unit connected to a 3D printer. The demand for energy storage unit is reduced by step-down unit and step-up unit, and the heating unit of 3D printer is isolated by isolation diode, so that the heating unit of 3D printer with high power consumption is no longer powered by energy storage unit, so that the capacitance requirement of 3D printer power supply system for energy storage unit is lower.

【技术实现步骤摘要】
3D打印机供电系统和3D打印机
本技术涉及设备供电领域，特别是涉及3D打印机供电系统和3D打印机。
技术介绍
3D打印机是一种根据数字模型文件，运用粘合材料一层一层堆叠粘合制造三维物体的设备。运用3D打印机打印一个完整的物品，往往需要很长时间。若在打印期间出现断电，则会使打印数据丢失，造成打印失败，浪费材料。目前的3D打印机供电系统，外接电源断电后，通过切换储能单元来对3D打印机进行断电保护，使3D打印机做断电续打准备工作，待外接电源恢复供电再继续打印。但是，现有技术中对储能单元的电容量要求很高，增加了设备的成本。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的3D打印机后备供电技术中对储能单元的电容量要求很高的问题，提供一种3D打印机供电系统和3D打印机。一方面，本技术实施例提供一种3D打印机供电系统，其中包括：储能单元、隔离二极管、降压单元以及升压单元；储能单元分别连接降压单元的输出端和升压单元的输入端；降压单元的输入端用于连接外接直流电源；升压单元的输出端连接隔离二极管的负极，并用于分别连接3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元；隔离二极管的正极连接降压单元的输入端，并用于连接3D打印机的加热单元。在其中一个实施例中，储能单元包括超级电容；超级电容的正极分别连接降压单元的输出端和升压单元的输入端，超级电容的负极接地。在其中一个实施例中，降压单元包括降压稳压DC-DC变换电路。在其中一个实施例中，升压单元包括升压稳压DC-DC变换电路。在其中一个实施例中，降压稳压DC-DC变换电路包括MC34063芯片。在其中一个实施例中，升压稳压DC-DC变换电路包括LM3478芯片。在其中一个实施例中，还包括断电检测单元；断电检测单元的供电端分别连接隔离二极管的负极和升压单元的输出端，断电检测单元的检测输入端用于连接外接直流电源，断电检测单元的检测输出端用于连接3D打印机的主控制单元。在其中一个实施例中，断电检测单元包括：分压电阻和电压比较器；电压比较器的同相输入端连接分压电阻的一端；分压电阻的另一端用于连接外接直流电源；电压比较器的反相输入端连接参考电压，电压比较器的输出端用于连接3D打印机的主控制单元，电压比较器的供电端分别连接隔离二极管的负极和升压单元的输出端。在其中一个实施例中，电压比较器为LM393型电压比较器。另一方面，本技术实施例还提供一种3D打印机，包括：加热单元、电机驱动单元、主控制单元，还包括上述的3D打印机供电系统。本实施例提供的3D打印机供电系统，在外接直流电源正常时，使外接直流电源通过降压单元为储能单元充电；当储能单元供电时，运用升压单元将储能单元的输出电压升高，并通过隔离二极管隔离3D打印机的加热单元，使储能单元不再对功耗很大的3D打印机的加热单元供电，而仅为3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元供电，从而使3D打印机供电系统对储能单元的电容量的要求更低。附图说明图1为一实施例的3D打印机供电系统结构示意图；图2为另一实施例的3D打印机供电系统结构示意图；图3为另一实施例的3D打印机供电系统结构示意图；图4为另一实施例的3D打印机供电系统结构示意图；图5为另一实施例的3D打印机供电系统结构示意图；图6为一实施例的3D打印机的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本技术实施例提供一种3D打印机供电系统，如图1所示，其中包括：降压单元110、储能单元120、升压单元130以及隔离二极管140。储能单元120分别连接降压单元110的输出端和升压单元130的输入端；降压单元110的输入端用于连接外接直流电源；升压单元130的输出端连接隔离二极管140的负极，并用于分别连接3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元；隔离二极管140的正极连接降压单元110的输入端，并用于分别连接3D打印机的加热单元、外接直流电源。其中，升压单元130的输出电压低于外接直流电源的电压且能够使3D打印机的主控制单元和3D打印机的电机驱动单元正常工作。当升压单元130的输出端的端电压高于它的输出电压时，升压单元130不工作。具体的，当外接直流电源开启时，外接直流电源直接为3D打印机的加热单元供电；外接直流电源通过降压单元110降压后为储能单元120充电；由于升压单元130的输出电压低于外接直流电源的电压，隔离二极管140正极的端电压大于负极的端电压，此时隔离二极管140导通，之后升压单元130的输出端端电压大于它的输出电压，升压单元130不再工作，从而外接直流电源通过隔离二极管140为3D打印机的主控制单元和3D打印机的电机驱动单元供电。当外接直流电源断电时，升压单元130正常工作，将储能单元120的输出电压升高，储能单元120为3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元供电；隔离二极管140正极的端电压为零，隔离二极管140负极的端电压为升压单元130的输出电压，隔离二极管140负极的端电压大于正极的端电压，隔离二极管140截止，将3D打印机的加热单元隔离。本实施例提供的3D打印机供电系统，一方面，在外接直流电源正常时，使外接直流电源通过降压单元110为储能单元120充电；当储能单元120供电时，再运用升压单元130将储能单元120的输出电压升高来为设备供电，通过设置升压单元130和降压单元110降低了供电系统对储能单元120的储备电量的要求。另一方面，当储能单元120供电时通过隔离二极管140隔离3D打印机的加热单元，使储能单元120不再对功耗最大的3D打印机的加热单元供电，而仅为3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元供电，也使3D打印机供电系统对储能单元120的电容量的要求更低。在其中一个实施例中，如图2所示，储能单元120包括超级电容。超级电容的正极分别连接降压单元110的输出端和升压单元130的输入端，超级电容的负极接地。超级电容几乎没有因充放电次数的增加而产生损耗的问题，使用时间长，而且不用考虑以后需要更换的问题。在其中一个实施例中，储能单元120采用一个额定电压为2.7V，电容为100F的超级电容。在其中一个实施例中，如图3所示，储能单元120包括第一超级电容和第二超级电容，第一超级电容与第二超级电容串联，第一超级电容的正极分别连接降压单元110的输出端和升压单元130的输入端，第一超级电容的负极连接第二超级电容的正极；第二超级电容的负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机供电系统，其特征在于，包括：储能单元、隔离二极管、降压单元以及升压单元；所述储能单元分别连接所述降压单元的输出端和所述升压单元的输入端；所述降压单元的输入端用于连接外接直流电源；所述升压单元的输出端连接所述隔离二极管的负极，并用于分别连接3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元；所述隔离二极管的正极连接所述降压单元的输入端，并用于连接3D打印机的加热单元。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机供电系统，其特征在于，包括：储能单元、隔离二极管、降压单元以及升压单元；所述储能单元分别连接所述降压单元的输出端和所述升压单元的输入端；所述降压单元的输入端用于连接外接直流电源；所述升压单元的输出端连接所述隔离二极管的负极，并用于分别连接3D打印机的电机驱动单元和3D打印机的主控制单元；所述隔离二极管的正极连接所述降压单元的输入端，并用于连接3D打印机的加热单元。2.根据权利要求1所述的3D打印机供电系统，其特征在于，所述储能单元包括超级电容；所述超级电容的正极分别连接所述降压单元的输出端和升压单元的输入端，所述超级电容的负极接地。3.根据权利要求1或2所述的3D打印机供电系统，其特征在于，所述降压单元包括降压稳压DC-DC变换电路。4.根据权利要求3所述的3D打印机供电系统，其特征在于，所述升压单元包括升压稳压DC-DC变换电路。5.根据权利要求4所述的3D打印机供电系统，其特征在于，所述降压稳压DC-DC变换电路包括MC34063芯片。6.根据权利要求5所述的3D打印机供电系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文军，
申请(专利权)人：广州紫苑智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44