Soll ich externe MOSFETs einbauen?

Soll ich in meinen Anycubic Mega ein oder mehrere externe MOSFETs einbauen?

Meine Antwort dazu:

Solange du das Bett nicht durch was stärkeres ersetzt, brauchst du gar keinen externen MOSFET. Weder für das Bett, noch für das Hotend.

Die originalen FETs auf dem Board werden auch nicht mal handwarm und sind für viel höhere Ströme ausgelegt. Die Klemmen sind auch völlig in Ordnung, solange kein Übergangswiderstand entsteht. Das bisschen Strom was da durchgeht wird damit locker geschaltet. Wir reden hier immerhin nur von einem MOSFET. Das ist ein "Schalter, der eine Heizung ein und aus schaltet". Und das auch nur so gut, wie es der Hauptprozessor steuert. Nicht mehr, und nicht weniger. Nur ein und aus.

Und mal im Ernst: Ich hab öfter defekte externe MOSFETs gesehen, als irgendwas anderes. Und die rösten dann das Netzteil. Die selbstgemachte Verkabelung ist auch oft nicht das Gelbe vom Ei.

Also wozu das Ganze? Richtig. Es fühlt sich nach "Tuning" an. Ist es aber nicht.

Wer einen externen MOSFET verbaut, argumentiert gerne damit, dass man damit das Board entlastet und dass das Board abbrennen könnte. - Kanns aber nicht. Da sind mehrere Sicherungen verlötet. Heiß wird es auch kein bisschen.. fass mal an. Und dann die wahnsinnigen Kosten, falls das Boad ja doch kaputtgeht? ... Äh... 30 Euro inkl Versand für ein Trigorilla? Ein Satz externe MOSFETs+Sicherungen kostet mehr.

Auch kommt gern das Argument, dass man für ABS und ASA ja höhere Temperaturen braucht, und deswegen "mehr Power" am Heizbett. Ääähm... Das Bett wird nur EIN oder AUS geschaltet. Immer mit der selben Leistung, denn die ist durch den Widerstand des Heizbettes bestimmt. Ob man das nun immer etwas länger an lässt, bis es auf 90°C ist, oder es schon abschaltet und pulst, damit es bei 60°C bleibt, macht absolut keinen Unterschied.

Das "lustigste" Argument war mal, dass das Aufheizen mit externem MOSFET schneller geht und die Temperatur "besser" gehalten wird (was auch immer 'besser' in diesem Fall bedeutet). Ich frage mich, wie das physikalisch möglich sein soll. Ob nun der Schalter, der das Bett ein- und ausschaltet direkt oben auf dem Board sitzt, oder 30cm weiter unten dürfte keine Auswirkung auf die Heizgeschwindigkeit haben. Ich vermute hier den Placebo-Effekt. Es soll ja auch Menschen geben, die sich im Auto einen "Chip" in den Zigarettenanzünder stecken und dann wirklich glauben, sie hätten mehr Leistung.

Für mich ist das alles Quatsch.

Wer ein größeres/heißeres Bett + neues Netzteil verbaut, für den mag es sinnvoll sein... für alle Anderen ist es wie ein Heckspoiler am VW Polo. Sieht gut aus, ist aber nutzlos.

Nachdem immer mal wieder gefragt wurde, welcher MOSFET denn nun gut ist, habe ich mir mal verschiedene angesehen. Leider schweigen sich die Hersteller von den Platinen über die tatsächlichen Bauteile aus. Es steht nur fast überall sowas wie "Max 30A" oder "Hotbed < 150W" dran.... Hat sich mal jemand angesehen, was auf dem Trigorilla Board von Anycubic verbaut ist? Ein VS40200ATD. Das Ding schaltet 200A Dauerlast, 800A kurzzeitig und kann bequem 150W Verlustleistung abführen.

Hier das Datenblatt: https://datasheetspdf.com/pdf/1281879/VanguardSemiconductor/VS40200ATD/1

Also mal angenommen, man will ein dickeres Heizbett einbauen und überlegt sich dann, einen externen MOSFET zu nehmen.... ja dann kaufe ich doch nichts, was auch noch schlechter ist, als das, was auf meinem Board sowieso schon drauf ist!

Noch einmal zurück zum Thema "Sicherheit":

1. Ein externer MOSFET schützt vor gar nichts. Wenn die Heizpatrone hin ist, brennt sie durch. Die ist innen mit Keramik eingegossen. Die macht keinen Kurzschluss. Selbst wenn, dann gibt es immer noch eine Sicherung auf dem Board. Beim Heizbett das Selbe. Beim Kurzschluss brennt die Sicherung durch. Das Bett brennt aber im Normalbetrieb niemals durch.

2. Stirbt eines dieser externen MOSFETs, die gerne einfach direkt an das Netzteil geklemmt werden und auch ohne Sicherung verkauft werden, dann fackelt euch das Netzteil ab oder die dünnen Leitungen.

3. Ein externer MOSFET hält in den meisten Fällen deutlich weniger aus und kann geringere Ströme schalten, als das Original auf dem Mainboard.

4. Die externen MOSFETs werden immer noch über die internen MOSFETs auf dem Board geschaltet. Wenn die externen mal wirklich komplett hin sind, dann schließt man auch die auf dem Board kurz. Hat sich mal jemand die Zuleitungen angesehen, die da meisten mitgeliefert werden? Das Board drückt immer noch die volle Leistung aus dem Ausgang. Was leuchtet wohl zuerst? Die 25A Sicherung oder das hauchdünne Kabel zum externen? Richtig. Die Dünne "Steuerleitung" des externen MOSFET, welche nun total auf die Fresse kriegt. Dein Mainboard denkt jetzt nämlich, da würde ein Heizbett dranhängen und macht aus der Zuleitung einen "Heizdraht" ;)

Bessere Alternativlösung:

Ein tatsächliches Upgrade in Sachen Sicherheit ist aber, dass du die spitzenverlöteten Zuleitungen zum Board einen Zentimeter abschneidest (sodass das Lot ab ist und die Litzen wieder frei sind) und stattdessen einen richtigen Kabelschuh (Aderhülse) mit der passenden Krimpzange drankrimpst.

Hintergrund: Verlötete Kabel in jeder Art von verschraubter Klemme stellen eine Gefahr dar. Denn die verlöteten Enden sind "hart" und die Schraube lässt sich fest anziehen. Das bleibt aber nicht so, je länger die Verbindung besteht. Je mehr Strom fließt, desto schneller wird das Lot/Lötzinn weich und zieht sich unter der Schraube zusammen.

Das Ergebnis: Die Schraube sitzt locker, der Kontakt ist schlecht und es entsteht Hitze durch den hohen Übergangswiderstand. -> Die Klemme brennt ab! ... und ja, das ist ein realistisches und schon mehrfach vorgekommenes Szenario.

Billige Lösung: Kabel mit dem Seitenschneider etwas kürzen und neu abisolieren. Dann die Litzen verdrillen und in den Fahrstuhlklemmen festschrauben.

Bessere Lösung: Wie oben beschrieben, eine Aderhülse fest drankrimpen. Das verhindert, dass die Litzen "herumbaumeln" und beugt eventuellen Kurzschlüssen vor.