选择哪个电压：12 V 还是 24 V？

许多 3D 打印机组件有两种选择：12 V 和 24 V，3D 打印机本身也是如此 .在对 3D 打印机进行任何升级时，必须牢记这一特性，例如更换挤出机、热端或这些部件的任何组件。 但这对用户意味着什么？

12 V 和 24 V 是 电压，它们在这两个选项中最常见。更具体地说，它们是输出电压 它们与 3D 打印机的电源 (PSU) 有关 .电源是一种设备，其任务是为电气负载提供电力，一种获取电流并将其转换为其他形式的能量（如热或光）的设备。 在 3D 打印机中 , PSU 为所有基本组件供电 例如风扇、加热床或热端。没有最低要求的电源或电源过大，3D 打印机的这些元件可能无法正常工作。

图 1：步进驱动器的输出电压规格。资料来源：Dyze 设计。

PSU 从插座接收 110 至 240 V 并且，在变压器的帮助下 , 将其转换为 12 至 24 V ，更适合设备的电压。此外，PSU还有一个整流电路 ，负责将来自插座的交流电转换为 3D 打印机所需的直流电的元件。

图 2：PSU 上的交流输入和直流输出线端口。资料来源：Dyze 设计。

3D打印机电源通常有以下规格：

• 额定电压 ：这些值表示 PSU 从插座获取的交流输入电压 - 110 V @ 60 Hz 或 240 V @ 50 Hz（如上图所示）。通常，这可以通过拨动 PSU 侧面的开关来改变。
• 输出电压 ：此值指定PSU转换AC电流后可以提供的DC电流的电压。此值因 PSU 而异，但一个 PSU 只能支持一种特定电压：12 V 或 24 V .这是至关重要的，因为 组件 3D 打印机的额定电压也有特定的额定值，应与 PSU 的输出电压相匹配 .在 24 V 设备上使用 12 V 组件 将使组件以其设计速度的两倍工作，这可能导致主板过热、冒烟、燃烧，甚至引起爆炸或火灾 .另一个问题出现在短路事件的情况下。 PSU 可能会将所有多余的功率释放到组件中，从而造成损坏。任何 PSU 都可能发生这种情况，但与 24 V PSU 相比，功率较低的一个 (12 V) 会向连接的组件释放更少的能量。建议使用 DC-DC 转换器将电压从 24 V 降至 12 V 为了防止这种情况。相反，将 24 V 组件与 12 V 3D 打印机结合使用 将导致失败的表现 因为组件将无法获得足够的电压来运行。在这种情况下，用户应求助于升压器 将 PSU 提供的 12 V 转换为所需的 24 V。
• 输出电流（安培数） ：这是 PSU 可以提供的最大安培数。对于上图中的 PSU，该值为 30 A。输出电流规格会影响 3D 打印机可以拥有的加热器数量以及加热床的温度。
• 总瓦数 ：此值表示 PSU 每秒可以提供多少功率。它的计算方法是将输出电压乘以输出电流（安培数）。因此，最大电流为 30 A 的 12 V 电源将能够提供 360 W 的功率。

PSU 的目的 主要是接收、转换和供电，但它也有一些其他任务 去表演。 PSU 还负责在电气负载的帮助下将接收到的电流限制在安全水平，并在发生电气故障时切断电流。

PSU 的另一项任务是限制电子噪声或电压浪涌到达电气负载，并储存能量，以便在电源暂时中断的情况下，PSU 可以继续为电气负载供电。

哪个电压更好？

在为 3D 打印机选择组件电压时，例如加热器盒、热端、挤出机或风扇，这些组件的电压应始终与 3D 打印机的输出电压相匹配 , 或应使用 DC-DC 转换器或升压器。

关于为 3D 打印机选择 新 PSU , 有一些因素需要考虑。 24 伏 PSU 只需要 少于 12 V PSU 的大约一半接线量 .这样做的原因是电压越高，流过 PSU 的电流就越少（要获得相同的功率，只需要一半的电流），这样可以减少电线的尺寸。反过来，这意味着电线成本的降低 以及生产它必须开采的铜量。

图 3：一根 12 V（顶部）和一根 24 V（底部）电线。资料来源：Dyze 设计。

一些明显的优势 在 3D 打印中使用 24 V PSU 是：

• 热床和热端需要更少的时间预热。
• 步进电机的扭矩更大，这在挤出机上非常明显。
• 步进器产生的噪音较小。

关于 12 V PSU ，它们可用于直接使用电池运行设备 . 12 V PSU 的缺点是它需要升压器来操作 24 V 设备 , 它的布线成本更高，因为它需要更多的铜 .

如何检查3D打印机的电源

购买3D打印机时，无论是新的还是二手的，用户都应务必了解3D打印机的实际供电电压 .有时检查技术数据表是不够的，因为 PSU 可能已被制造商修改并且技术数据表未更新。至于二手3D打印机，之前的主人可能在没有说清楚的情况下修改了PSU。因此，最好在购买或安装任何升级组件之前，始终直接在打印机上检查 3D 打印机的 PSU .如果购买了新的 PSU，在将其安装到 3D 打印机之前，还应确保其正常工作。

PSU 通常是一个大的银色长方形盒子。一些电源 是分开的独立的 一些设备，例如 Creality CR-10 V3 3D 打印机，而其他打印机则将它们内置到主体结构中 ，例如 Anycubic Vyper 3D 打印机或 Artillery Genius 3D 打印机。

图片 4：从左到右，Creality CR-10 V3、Anycubic Vyper 和 Artillery Genius 3D 打印机上的 PSU。资料来源：Creality、Anycubic 和 Artillery。

首先，应该通过查看PSU上的标签来验证PSU的输出电压，如下图所示。

图 5：PSU 上的输出电压规格。来源：E3D。

如果 PSU 没有关于输出电压的任何信息 , 可以借助电压表或万用表进行检查 .应该牢记的是，处理电子设备时应始终格外小心并采取安全措施。 Anycubic 的教程视频演示了如何正确检测 3D 打印机的输出电压

视频 1：有关如何检测和更换 PSU 的教程。来源：Anycubic。

此过程可以通过以下 3 个步骤恢复 :

1. 在接触 PSU 或断开任何电线之前，应断开打印机与插座的连接 .如果没有ESD安全 措施到位，例如接地垫、接地 可以通过触摸任何金属的东西来完成，例如散热器。累积的电流将进入金属，因为金属是更好的电导体。
2. 然后，30 秒后，可以安全地触摸 3D 打印机的 PSU . It’s crucial to make sure to avoid ESD events near the 3D printer. Even if the discharage goes unnoticed, is felt upon discharge, it can still damage the printer’s electronic components. The 30 second period is crucial as some cheaper boards/PSUs are not equipped with bleed resistors to quickly discharge capacitors.
3. The third step is to check the voltage in all the output terminals , being very careful not to touch or short the input AC power terminals. The reading on the voltmeter should be nearly the same as the indicated output voltage . A slightly higher voltage will help with an underpowered heatbed, other components may be overpowered.

Knowing the output voltage of the PSU and the 3D printer is crucial to correctly choosing the printer’s components and avoiding dangerous consequences of underpowering or overpowering the components and the 3D printer. While 3D printers can operate on both 12 V and 24 V PSUs, or even have the option to switch between voltages, the more advantageous option is a 24 V PSU, as it requires less power to produce the same amount of current, its wiring is smaller, and it offers some benefits to the performance of the 3D printer.