Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Steuerung für Lüfter im PC-NT


von Xxx Xxx (Gast)


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Hallo zusammen,

habe mir einen neuen Lüfter für mein PC-Netzteil gekauft und eingebaut.
Der Lüfter ist Temperaturgeregelt. Abhängig von der NT-Temperatur 
liefert der Lüfteranschluß am NT zwischen 2,6 und 12 Volt.

Mein Ersatz, der Noctua Lüfter (4,5-13 Volt; 0,8 Watt) funktioniert, 
allerdings erst ab 4,5 Volt Anlaufspannung.

Nun benötige ich eine Schaltung (oder was auch immer) die den Lüfter 
erst ab 4,5 Volt „anspricht“. Bei weniger als 4,5 Volt muss die 
Stromzufuhr unterbrochen sein. Damit steigt zwar die Temperatur des NT 
auf 39 C (bei 20 C Zimmertemperatur) was überhaupt kein Problem ist 
(gemessen am Temperaturfühler im NT mit Fluke Thermometer).

Wie funktioniert solch eine „Schaltung“ und was benötige ich dafür? Den 
Lüfter im Original gibt es lt. Sasonic leider nicht im Einzelnen zu 
kaufen. Daher habe ich auf Empfehlung des Supportmenschen eben den 
Noctua Lüfter gekauft.

Das Ganze ist nur dazu gedacht um den jetzigen Zustand ein wenig zu 
„verschönern“. Bei einer Spannung unter 4,5 Volt höre ich den Noctua ein 
wenig brummen. Lt. Noctua-Support ist der Betrieb unbedenklich, es ist 
einfach nur akustisch störend.

Bitte um Eure Hilfe!

Die Schaltung sollte folgendes Können:

Spannung Eingang  < 4,5 Volt  ->  Spannung am Ausgang  = OFF
Spannung Eingang  > 4,5 Volt  ->  Spannung am Ausgang  = ON

Vielen Dank im Voraus

PS. „Geht nicht“ oder „gibt es nicht“ möchte ich nicht hören. Bitte 
solch sinnfreie Kommentare anderswo platzieren. Ich möchte lernen und 
verstehen, und nicht in den nächsten Laden latschen und was Passendes 
kaufen.

Ach ja, die „Schaltung“ muss in den PC passen, als so klein wie möglich 
(etwa eine Schachtel Zündhölzer?)

DANKE für Eure Hilfe, schöne Grüße aus NL

von Lothar S. (loeti)


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> Mein Ersatz, der Noctua Lüfter (4,5-13 Volt; 0,8 Watt) funktioniert,
> allerdings erst ab 4,5 Volt Anlaufspannung.

Laut Datenblatt als Garantiewerte... .

Bau' den Lüfter ein und gut is'.

Grüße Löti

von Ayk N. (ayk-ohm)


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Meist ist der NTC für die Temperaturmessung Teil eines Spannungsteilers, 
wenn du den anderen Widerstand änderst, änderst du auch die Spannung, 
die die Schaltung ausgibt. Am besten den Schaltplan abzeichnen und 
hochladen.

von Ich (Gast)


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http://www.digikey.de/product-detail/de/BD48K42G-TL/BD48K42G-TLCT-ND/3693393
Ist jetzt wegen der Spannung von 2,4 V nicht ganz das richtige Teil, in 
der Kategorie solltest Du aber fündig werden.
Hausaufgabe: Finde heraus, wie Du damit einen N-MOSFET ansteuerst, mit 
dem Du dann die Stromversorgung (Minus-Pol) des Lüfters schaltest.

von Mike J. (linuxmint_user)


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Vielleicht wäre es besser wenn sich dein Lüfter permanent langsam dreht:

Du könntest einen Widerstand (50 bis 150 Ohm) nehmen und ihn von +12V 
zum positiven Anschluss des Lüfters gehen lassen, also der Strom muss 
nach der Lüfter-Regelelektronik direkt in den Lüfter laufen.

Wenn die Regel-Elektronik an GND vom Lüfter angeschlossen wurde und die 
+12V fest am Lüfter dranhängen musst du einen Widerstand von GND des 
Lüfters zu GND des Netzteils gehen lassen.


zu deiner Frage:
Wie sieht die Spannungszuführung bei dem Netzteillüfter aus?
(Miss mal ob die Regelung zwischen GND des Netzteils und GND des Lüfters 
sitzt oder zwischen der Versorgungsspannung [12V] und dem positiven Pol 
des Lüfters)

Du nimmst einen kleinen OpAmp (LM358) und verbindest den negativen 
Eingang des 1. Opamps mit einem Spannungsteiler der zu 12V geht und 4.5V 
erzeugt.

An den positiven Eingang kommt das Spannungssignal des Lüfters.
Wenn die Spannung nun über 4.5V steigt geht der Ausgang auf High, und 
schaltet einen Transistor.

von Xxx Xxx (Gast)


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Guten Morgen zusammen,

@Lothar

Deinen Rat habe ich umgesetzt. Der Lüfter rotiert wie gewünscht, das 
Netzteil bleibt schön Handwarm. Selbst wenn ich das 430 Watt Netzteil 
über Stunden mit weit über 430 Watt belaste (12 auf 230 V Wandler von 
Statron an der 12 V Schiene von NT + TV mit Amp + Speaker). Nur die 
ersten paar Minuten sind akustisch ein Desaster. Also, der Lüfter ist 
mehr als ausreichend und darf bleiben.


@ Ayk

Diese Lösung gefällt mir ausgesprochen gut. Habe gestern etliche 
Datenblätter von Epcos gelesen. Leider bin ich nicht in der Lage eine 
fachlich korrekte Zeichnung anzufertigen, wie schon erwähnt ist das 
alles absoluten Neuland für mich. Habe die technischen Daten 
(Heißleiter) von Seasonic angefordert. Bin gespannt wie flexibel die 
Jungs sind. Im Endeffekt schaut nach dem Umbau alles wie gewohnt aus – 
diese Lösung ist selbst für mich Löttechnisch extrem gut umzusetzen


@ Mike und Gast

Der Lüfter darf nicht langsamer drehen, der Funktionsumfang MUSS zu 100% 
gewährleistet sein. Bei sehr aufwendigen Arbeiten (z.B. GPU mit 3D für 
CAD) wird das NT gut ausgelastet. Mit Mainboard, RAM, GPU + CPU, 6*SSD, 
Sound PCIe (Heimarbeitsplatz ohne Musik geht gar nicht) zzgl. USB werden 
schon 90% vom NT abverlangt. Im normalen Betrieb sind weniger als 40% 
fällig, hier reichen auch ca. 0 – 300 Lüfterumdrehungen. Genau dann 
fällt die Spannung der Lüftersteuerung weit unter 3 Volt und der Lüfter 
steht. Irgendwann erwärmt sich die Gurke und der kleine Lüfter läuft 
unter schrecklichen Qualen an (genau das ist das kleine Problem ...)

Ich habe gerade ein Workshop im Haus der Eigenarbeit gebucht (hoffe so 
etwas gibt es auch bei euch in D) Hier bekomme ich sozusagen 
„Einzelunterricht“ von einem Elektroniker. Gegen Bezahlung baut der Typ 
mit mir mehrere Schaltungen (die Einzelteile sind wirklich erstaunlich 
günstig). Habe zwei Termine, einmal wird der Bedarf geklärt und das 
„warum und wieso“. Beim zweiten Treffen wird gelötet. Solch Wissen ist 
nie überflüssig und ich freue mich auf diese Aufgabe.

Im Übrigen seid ihr wirklich gut und bin überrascht über die positive 
Resonanz!

LG Brand

PS. Bitte entschuldigt mein Deutsch, ist nicht meine Muttersprache

von Mike J. (linuxmint_user)


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D.v. Barnefeld schrieb:
> PS. Bitte entschuldigt mein Deutsch, ist nicht meine Muttersprache

Ja, dein bayrisch ist kaum verständlich ... ;-)

Du scheinst aber auch ein wirkliches Interesse an der Problemlösung zu 
haben und bist auch bereit etwas dafür zu tun.

Ich habe dir einfach mal ein Beispiel aufgezeichnet wie es gehen könnte.
Die Teile kosten in Summe etwas unter einen Euro, je nachdem wo du 
einkaufst. Eine Lochrasterplatine kostet noch mal 1,50 Euro.

(Man könnte das auch als SMD-Version machen, sogar mit richtiger Platine 
und passendem Stecker für den Lüfter.)

Man müsste aber genau wissen an welcher Stelle die interne Regelung 
den Strom begrenzt, entweder bei +12V oder bei GND.

Meist ist es so dass die Regelung des Netzteils zwischen dem negativen 
Anschluss von Lüfter und GND vom Netzteil liegt.

Wenn es bei deinem Netzteil so sein sollte dass die Regelung zwischen 
+12V und dem positiven Anschluss deines Lüfters sitzt müsste ich die 
Schaltung etwas ändern.

von Xxx Xxx (Gast)


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hallo Mike

danke für deine zeit und dein interesse an meinem Problem!

ja, das darf ich mir immer wieder anhören, der schwäbisch-bayerische 
niederländer. mein umgang mit meinen kollegen aus erlangen, nuernberg 
und münchen haben abgefärbt - dazu eine mutter aus bw machen den mix 
komplett ;)

> Man müsste aber genau wissen an welcher Stelle die interne Regelung
> den Strom begrenzt, entweder bei +12V oder bei GND.
> Meist ist es so dass die Regelung des Netzteils zwischen dem negativen
> Anschluss von Lüfter und GND vom Netzteil liegt.

So, die erste dumme frage und Feststellung:

ist folgendes richtig? gnd = minus

gemessen am - lüfter und am + einer anderen Leitung ergibt immer 12 V.

nur die "eine" + Leitung liefert einen anderen wert. daher gehe ich 
davon aus, dass genau diese Leitung (+) die Spannung ändert.

sollte - geregelt sein, müsste ich doch zwischen + irgendwo und - am 
lüfter ein geregelten wert bekommen, oder?

sorry, ist nicht gerade einfach für mich ...

brand

von Mike J. (linuxmint_user)


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> ist folgendes richtig? gnd = minus
Ja, man sagt auch Masse dazu.

Wenn du das Multimeter an ein gelbes Kabel vom PC-Netzteil gehalten hast 
ist das ein 12V Kabel. (rot = 5V, orange = 3.3V, schwarz = 0V [oder auch 
Masse oder GND])

> gemessen am - lüfter und am + einer anderen Leitung ergibt immer 12 V.
Ist es so dass zwischen - vom Lüfter und - vom Netzteil (schwarzes Kabel 
oder Gehäuse) immer null Volt abfallen?
Wenn ja, dann ist der Lüfter direkt mit GND vom PC-Netzteil verbunden.

... und ich müsste die Schaltung ändern.

Da sich die 12V Spannung vom Netzteil während des Betriebs immer etwas 
ändert, also je nach Last schwankt, müsste man die 4.5V Referenzspannung 
eigentlich durch einen 5V Spannungsregler und dann erst den 
nachgeschalteten Spannungsteiler aufbauen.

: Bearbeitet durch User
von Mike J. (linuxmint_user)


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... mit stabiler Referenz.

von Xxx Xxx (Gast)


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Mike J. schrieb:
>
> Wenn du das Multimeter an ein gelbes Kabel vom PC-Netzteil gehalten hast
> ist das ein 12V Kabel. (rot = 5V, orange = 3.3V, schwarz = 0V [oder auch
> Masse oder GND])

verstanden, überprüft und alles ist wie es sein soll

>> gemessen am - lüfter und am + einer anderen Leitung ergibt immer 12 V.
> Ist es so dass zwischen - vom Lüfter und - vom Netzteil (schwarzes Kabel
> oder Gehäuse) immer null Volt abfallen?
> Wenn ja, dann ist der Lüfter direkt mit GND vom PC-Netzteil verbunden.

def. 0,0000xx V unterschied

> ... und ich müsste die Schaltung ändern.
>
> Da sich die 12V Spannung vom Netzteil während des Betriebs immer etwas
> ändert, also je nach Last schwankt, müsste man die 4.5V Referenzspannung
> eigentlich durch einen 5V Spannungsregler und dann erst den
> nachgeschalteten Spannungsteiler aufbauen.

das netzteil ist unglaublich laststabil. die Schwankung beträgt auf der 
12 V schiene (obwohl ich das nt wirklich mit einem wandler von 12 auf 
230 V gequält und ÜBERLASTET hatte).


value min: 12,359 V (leerlauf)
value max: 12,412 V (100% Last)

im normalen pc-betrieb sind die werte

value min: 12,359 V (leerlauf)
value max: 12,382 V (<40% Last)

das ich doch zu vernachlässigen, oder?

von Mike J. (linuxmint_user)


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Wenn dein Netzteil so gut ist kann man das vernachlässigen.
Ich habe aber auch eine kleine Hysterese eingebaut, also sollte das so 
funktionieren.

Das TV-Gerät und die Lautsprecher könnte man aber eigentlich auch direkt 
ans Netz hängen, vielleicht durch eine Master-Slave Steckdose zuschalten 
wenn der PC an geht oder über einen Triac den man durch die 12V des PCs 
an schalte.

von Xxx Xxx (Gast)


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Mike J. schrieb:

>> erst einmal DANKE!!!

> Wenn dein Netzteil so gut ist ...

seasonic ist ganz ok, die Qualität passt, der preis ist angemessen.

> Das TV-Gerät und die Lautsprecher könnte man aber eigentlich auch direkt
> ans Netz hängen, vielleicht durch eine Master-Slave Steckdose zuschalten
> wenn der PC an geht oder über einen Triac den man durch die 12V des PCs
> an schalte.

war nur um die leistungsfähikeit des Lüfters zu testen, ob der 
volumenstrom und der statische druck aussreichen ist.

der neue lüfter hat eine max. leistungsaufnahme 0,6 W und eine max. 
Stromstärke von 0,05 A. der original Adda-lüfter hat dagegen satte 2 
Watt und 0,16 A! daher war ein test angebracht, meiner meinung nach ...


ich habe keinen 12V Verbraucher, außer diesen 12->230 Volt wandler. 
normalerweise fungiert das nt als nt für ein pc - und sonst nichts

>> und los geht es:

ist es möglich dass sie mir eine Stückliste für die Schaltung zukommen 
lassen? kann die Software mit der sie die Zeichnung angefertigt haben so 
etwas? ich möchte sehr gerne ihre Schaltung aufbauen

von Mike J. (linuxmint_user)


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Die benötigten Bauteile sind aus dem Schaltplan eigentlich ganz gut 
ersichtlich.

Es kommt drauf an ob dafür extra eine SMD-Platine gefertigt werden soll 
oder ob die Teile auf eine Lochrasterplatine sollen.

Um eine Lochrasterplatine zu entwickeln kannst du das Programm 
Blackboard von Matthias Pueski nutzen.
http://blackboard.serverpool.org/?page_id=10

Bauteile:
1x LM358
1x irf3710 (ist recht groß)
1x BC547C
Von den 100nF Kondensatoren kannst du 10 Stück kaufen.

Die Widerstände:
http://www.reichelt.de/1-4W-5-/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUPID=3061

... da musst du schon selbst suchen.

Für den Spannungsteiler kannst du auch einen 10kOhm Poti nehmen.

Bei den Transistoren kannst du dir hier auch einen schönen N-Kanal Typen 
aussuchen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#N-Kanal_MOSFET

Wenn du eine Lochrasterplatine nutzt ist Schrumpfschlauch recht wichtig, 
du musst den MosFET in einen Schrumpfschlauch einschrumpfen und auch 
deine Platine. (Im Netzteil soll ja kein Kurzschluss verursacht werden.)

Ich mache es so dass ich die Platine oder wenigstens den Teil wo die 
Kabel sind (wenn ich weiß dass sie richtig funktioniert) mit Heißkleber 
einschmiere und dann erst den Schrumpfschlauch mit einer Heißluftpistole 
oder Feuerzeug hochschrumpfe.

Das hat den Vorteil dass dort kein Staub, ran kann und die Kabel auch 
nicht von der Platine abgerissen werden können.

: Bearbeitet durch User
von Xxx Xxx (Gast)


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Mike J. schrieb:

> Die benötigten Bauteile sind aus dem Schaltplan eigentlich ganz gut
> ersichtlich.

für den Fachmann schon ...

wie auch immer, bis dato sehe ich nur einige Symbole die mit einem wert 
versehen und teilweise benannt sind.

> ... da musst du schon selbst suchen.

genau hier trennt sich die Spreu vom Weizen. was ist für was, 
kohleschicht, die dinger aus Metall, möglicherweise dann doch die 
präzisionsteile usw. usw.

ich hab mich eben von einem Forumsmitglied belehren lassen, dass durch 
die auswahl der einzelnen komponenten das Ergebnis qualitativ scheitert 
oder auch nicht. da ich mich hier absolut überfordert fühle, werde ich 
mich einfach für die jeweiligen sahnestückchen entscheiden, in der 
Hoffnung, dass am schluss nichts fiept, brummt oder umliegende 
Elektronik stört

> Um eine Lochrasterplatine zu entwickeln kannst du das Programm
> Blackboard von Matthias Pueski nutzen.

zeer goed, macht es wirklich einfacher ...

> Wenn du eine Lochrasterplatine nutzt ist Schrumpfschlauch recht wichtig,

hab noch harz und Klarlack über, extra für elektronischen kram. sollte 
die Schaltung etwas größer ausfallen (hab noch keine Vorstellung) kommt 
die platine in ein extra Gehäuse.

sie haben mir sehr geholfen, vielen dank dafür. werde jetzt alle 
benötigten teile bestellen und die Schaltung fertigstellen

LG Brand

von Mike J. (linuxmint_user)


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Sie scheinen eigentlich recht viel Ahnung von dem ganzen zu haben, aber 
klar.


Die Teile sind für die 5V-Regler-Variante, aber der Regler kann auch 
weggelassen werden und der Spannungsteiler direkt mit 12V verbunden 
werden.
R2 und R6 haben dann natürlich andere Werte, die lassen sich mit einem 
Poti oder Trimmer aber viel genauer erzeugen.

-------------------------
Bei 12.3V ist R2 = 3k6 und R6 = (12,3-4,5)/(4,5/3600) = 6240 ca. 6k2

R2      3600
R6      6200

oder
-------------------------
Bei 5V ist R2 = 3k6 und R6 = (0,5)/(4,5/4300) = 477,7 ca. 470 Ohm

R2      4300
R6       470

-------------------------
10k Trimmer geht für beide Varianten, muss man nur vorher einstellen und 
testen.



Bestückungsliste:

Bauteil Wert
C1      100n
C2      100n
C3      100µF
C4      100n
C5      100n
------------------
R1      100k
R2      4k
R3      1k
R5      10k
R6      510
R7      100k
R8      100k
R9      510
R18     10k
------------------
IC1     LM358D
IC2     7805      SO-92     VOLTAGE REGULATOR
T1      BC547     SO-92
T2      irf3710   TO220     N-MOSFET


Alle Werte sind sehr unkritisch, ich würde generell 1/4Watt / 5% 
Kohleschichtwiderstände nehmen.

R2 und R6 sind die Widerstände über die man die Referenzspannung 
einstellt, die beiden könnten Metallfilmwiderstände mit 1% Genauigkeit 
sein.

Sie sollten aber auch einen 10k Poti kaufen um die beiden Widerstände 
durch den Poti ersetzen zu können, vielleicht stellen Sie den Wert dann 
doch etwas anders ein, es schadet jedenfalls nicht wenn man sich diese 
Option erhält.

10k Spindel-trimmer: (23cent)
http://www.reichelt.de/Spindeltrimmer/962-20-10K/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=3637&GROUPID=3130&artnr=962-20+10K


Viel Spaß beim Projekt !

von Xxx Xxx (Gast)


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Heute habe ich alle Einzelteile. Respekt! Lasst ihr eure kleinen Kinder 
Löten? Kaum zu glauben wie winzig das Zeugs ist, was ich hoffentlich 
jetzt korrekt zusammenlöten werde. Wird mit meinen Flossen ein kleines 
Problem ;)

Glücklicherweise habe ich mir noch ein 10 Watt Lötkolben, Lötzinn 
(175°C), Pinzetten und Zangen (Spitz, Rund, Seitenschneider) für Zwerge 
mitbestellt.

DANKE nochmals an ALLE!

Ich freu mich wie ein kleiner Junge ....

von MaWin (Gast)


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D.v. Barnefeld schrieb:
> Nun benötige ich eine Schaltung (oder was auch immer) die den Lüfter
> erst ab 4,5 Volt „anspricht“. Bei weniger als 4,5 Volt muss die
> Stromzufuhr unterbrochen sein.
> Wie funktioniert solch eine „Schaltung“ und was benötige ich dafür?

Zu spät, aber damit nicht jeder glaubt, so ein gigantischer Aufwand wäre 
nötig:
1
2.6-12V -----+----+-------+
2
             |    |       |
3
             |   1k       |
4
             |    |       |E
5
            20k   +--1k--|< BC557
6
             |    |       |
7
             +--TL431     +--|<|--+ 1N4148
8
             |    |     + |       |
9
            25k   |     Lüfter    |
10
             |    |       |       |
11
 GND --------+----+-------+-------+

: Bearbeitet durch User
von Xxx Xxx (Gast)


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Was ist der Vorteil dieser Schaltung? Qualitativ besser oder nicht? 
Funktioniert wie gefordert, oder? Sorry, ich kann das nicht erkennen

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