idboxの静音化

 本体の冷却ファンとヘッド部の冷却ファンを、
アイネックスのCFZ-4010SAに交換した結果、
ビックリする程　音が静かになりました。
何せ、最初に電源を投入した際に、あれ？なんで電源が入らない？と
困惑しちゃったくらいですから。（実際は動いてたんだが音が小さすぎたというオチ）

idboxを組んだ際は電源投入にすぐ気付いたくらいですから、
オリジナルの冷却ファンは新品でも　それなりに煩かったみたいですね。

さてそんなわけで、体感で1/３位へ静かになったidboxですが、
こうなると　もっと静音化したいという欲が出てしまうわけで（笑）
実際のところ、現状でも深夜に動かすのは気が引けるくらいの音が出ます。
一軒家ならともかく、うちのボロアパートだとちょっとねぇ・・・・・・

で、次に静音化するとしたら、ステッピングモータードライバー交換しかありません。
idboxにて出力中は各ステッピングモーターが動作し続けるわけですが、
ここから相当な音が出るんですね。

idboxオリジナルではA4988というモータードライバーを使用しています。
これは安価で非常にメジャーに代物なのですが、
モーターへのパルス出力が方形波なので、
ステッピングモーターからそれなりに音が出ることになります。

このA4988をTMC2208等のモータードライバーに置き換えることで、
モーターからの音が激減するんですね。

TMC2208等は最近の3Dプリンターで採用例が増えてる模様。
「静音化」という文言が入ってる製品は、ほぼ間違いなく　これが使われてます。

このTMC2208の仲間は、モーターへの出力が正弦波なのだそうな。
確かにそれだとモーターが発する音はガッツリ減ると思われます。
しかし以下の様なネックが発生することに。
①モーターのトルクが減少する。
②モータードライバーの発熱が増える。

方形波は正弦波と異なり、一気にガッと電圧が立ち上がりますので、
モーターの駆動力も同様に一気に立ち上がります。
無負荷ならともかく、負荷が掛かっている状態だと、
ある程度の起動トルクが発生しなければ軸が回りだしません。
なので正弦波パルスだとトルク管理が重要になってくるわけですね。

正弦波の生成方法ですが、DC電源から電圧制御回路を使って正弦波を作っているはず。
となると、少なからずドロップ電圧が発生することになるわけでして、
それがそっくりドライバーチップの発熱分になるわけです。
ちなみに方形波出力ならば単にON/OFFのスイッチを行うだけなので、
そこまで発熱は多くなりません。

とまぁ、以上の２点を考慮すると、単にモータードライバー基板を差し替えただけじゃ
済まないなぁと思われるわけでして、ちと大事になりそうな予感がするもので、
躊躇しているという感じです。（特に発熱対策）

ちなみにモータードライバー基板の交換自体は、単に差し替えるだけでOK。
モータードライバー基板は外形とピンがある程度互換取られてるんですね。
TMC2208はA4988と互換が取られてる製品なので、
差し替えだけて済むという代物なのでした。

とは言え、どうしたものかなぁ・・・・・・・・