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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lüfter regeln. Womit ? PWM ?


Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Ich möchte mehrere (wahrscheinlich später 3) Lüfter mit einem Atmega8 
regeln um sie so Temperatur und Software abhängig zu haben ^^. Womit 
kann ich das am besten regeln und was wären die Vor- und Nachteile 
dieser Möglichkeit und könnte man das PWM - Signal irgendwie in ein 
relatives Gleichspannungssignal umwandeln um so die Lüfterelektronik zu 
schonen. Die Lüfter sind "normale" bzw starke PC-Lüfter 12cm welche 
genau weiß ich allerdings noch nicht.

Vielen Dank schonmal. Gruß Andreas und schöne Weihnachten

Autor: Lothar (Gast)
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Gehe nicht den Umweg über Gleichspannung, Motoren kannst Du direkt mit 
einem PWM Signal ansteuern. Je Motor einen LogigFET, dann kannst Du fast 
jeden Lüfter steuern (regeln).
Frohe Weinachten

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Wie sieht denn die dazugehörige Schaltung aus ? Welchen LogigFET würdest 
du da empfehlen ? Und danke für die schnelle Antwort.

Gruß Andreas

Autor: JojoS (Gast)
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hier gibts eine kleine Übersicht:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-%C3...
ansonsten eignen sich da mehrere irf/irl Typen. Kommt auf die Bauform 
an.

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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Wenns einfache DC Motoren sind --> einfache PWM
Wenns PC Lüfter mit integrierter elektronik sind einen LC Filter o.ä. 
zuschalten oder eine Diode, sodass die Spannung am lüfter nie unter ca 
5V kommt (d.h. sozusagen eine 5/12V PWM) dadurch kommt die Elektronik 
nicht durcheinander und es gibt keine hässlichen geräusche.

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Danke erstmal für die vielen guten Tipps aber könnte mir vieleicht 
jemand ne groben Schaltplan für so eine PWM reglung machen also das was 
an den Portpin an Zusatzelektronik drann muss. Am besten das was  Hauke 
Radtki als letztes meinte weil ich mir nicht sicher bin wann genau bei 
so einem Lüfter elektronik integriert ist die Probleme machen könnte.

Gruß Andreas und schöne Feiertage ^^

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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Bin jetzt zu müde zum zeichen ... mach ich morgen, also heute ;)

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Kein Problem ich geh jetzt auch schlafen ^^ und vielen Dank nochmal.

Gruß Andreas

Autor: jÜrgen (Gast)
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ich hätt mal so eine standartschaltung... zumindest den grundaufbau..

Autor: Winfried (Gast)
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Das Thema ist hier in den letzten Jahren schon mehrfach bis in alle 
Einzelheiten durchgekaut worden. Schau mal, ob du da alte Threads finden 
kannst. Es gibt nämlich einiges zu beachten, damit es gescheit 
funktioniert.

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Ich hab mir die eigendlich auch alle bis ins kleinste durchgelesen aber 
leider waren die Lösungen die die am vielversprechensten aussahen am 
Ende ein ich werde einfach mal probieren ^^. Leider bin ich etwas 
unterbestückt was einige Bauteile angeht und müsste mir die deshalb erst 
bestellen und deshalb kann ich auch nicht einfach probieren. Würde ich 
zwar gerne aber da fehlen mir die meißten Bauteile und das genaue Wissen 
ich bin leider noch etwas neuer auf dem Gebiet der Elektronik aber ich 
bemühe mich es zu lernen =).

Was ich allerdings gefunden hab ist, das das Lüftersignal per PWM 
nurnoch murks ist aver ich leider n Mainboard hab das ohne dieses Signal 
den Dienst verweigert. Was hab ich noch für möglichkeiten das das 
Lüftersignal normal bleibt und nur etwas Langsamer wird ?

Gruß Andreas & Frohe Weihnachten

Autor: jÜrgen (Gast)
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Wie meinst du das mit dem Lüftersignal? Damit ich das jetzt richtig 
verstanden hab - das MB braucht ein Signal vom Lüfter damit es 
funktioniert?

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Ja die Lüfter haben ja immer eine Signalleitung und ich wollte da mir 
die Geräusche auf den Nerv gehen eine Reglung per AVR machen aber leider 
will mein MB ohne das entsprechende Lüftersignal nicht angehen weil es 
denkt der Lüfter wäre kaputt. Leider lässt sich das auch im Bios nicht 
ausschalten und deshalb müsste das Lüftersignal noch vom Mainboard 
auslesbar bleiben. Es gibt zwar Lüftersteuerungen zu kaufen aber da mir 
schon zwei von diesen Schrottdingern kaputt gegangen sind will ich 
lieber n Eigenbau versuchen ^^

Gruß Andreas

Autor: Jens P. (jmoney)
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Ich hab mir für nen Drucker eine Lüftersignal-Emulation aus einem NE555 
gebastelt. Mit einem Poti kann man sogar die Lüfterfrequenz einstellen 
;)

Wenn dich die Schaltung interessiert, such mal nach "astabiler 
Multivibrator NE555"

Autor: jÜrgen (Gast)
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Musst dir anschaun welches Steuersignal da daherkommt und das ganze dann 
emulieren...

Autor: Winfried (Gast)
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Dann glätte doch das PWM Signal, dann sollte auch das Feedback Signal 
vom Lüfter wieder gut aussehen.

Autor: tarzanwiejane (Gast)
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@Andreas Kramer
ich habe vor einiger Zeit selber eine Lueftersteuerung fuer 2 Luefter 
gebaut und stand vor einem aehnlichem Problem wie du. Ich gehe der 
Einfachheit halber mal davon aus das du auf jeden Fall einen 
Mikroprozessor verwenden willst und keine Timerchips wie den NE555 zur 
PWM Erzeugung.
Beachte folgende Dinge/Varianten...

1. man kann sogenannte Logic-Level MOSFETs nehmen (IRLR120N zB). Das 
Gate kommt an den Mikrocontrollerpin direkt, Source an Masse, Drain an 
Masse von deinem Luefter, der andere Pin vom Luefter an 12V in deinem PC 
Beispielsweise. Parallel zum Luefter solltest du einen Elko schalten, 
ich nahm nen 100uF. Eine Spule in Reihe zur Entstoerung ist auch nicht 
verkehrt, aber nicht zwingend. Die Variante funktioniert gut, hat aber 
einen Kleinen Nachteil, du kannst das Luefterdrehsignal nicht auswerten. 
Du hebst naehmlich kuenstlich die Masse an. Und der Luefter zieht pro 
Umdrehung 2 mal den Pin auf Masse. Die ist dann aber leider hoeher als 
0V -> das Mag dein Mikrocontroller nicht. Solltest du das Signal nicht 
auswerten wollen, dann nimm die Variante. Das ist die Kostenguenstigste.

2. Luefter "High-Side"-Schalten. Meint der Luefter kommt zwischen Source 
und Masse. Es kommen leider je nach Anforderung noch ein paar einfachere 
Bauelemente dazu. Hat den Vorteil die Masse am Luefter ist gleich der 
Masse am Controller. Der Drehzahlanschluss laesst sich auswerten.

2.a. NPN Transistor als "Level-Shifter" fuer das Gate. Ein kleiner NPN 
Transistor bekommt die Basis ueber nen 4,7k Widerstand an den 
Mikrocontroller. Emitter an Masse. Collector geht direkt an das Gate des 
MOSFETs und zusaetzlich ueber nen 10K Widerstand an 12V. Der NPN 
Transistor Beschaltet jetzt das Gate des Mosfets mit 12V oder halt 0V im 
Wechsel. Kleiner Nachteil dieser Variante ist das der Luefter jetzt 
nicht mehr mit den Kompletten 12V versorgt werden kann. Als max kommen 
so je nach MOSFET 10.5V als Maximum an. Das hat damit zu tun das die 
Gate-Source Spannung ein gewisses Niveau haben muss um den MOSFET 
durchzuschalten.

2.b ne richtige MOSFET High-Side Treiberschaltung mit 
Spannungsverdoppler zum Beispiel. -> bringt den Pegel dann auch auf 12V.

2.c gleich nen fertigen High-Side MOSFET mit eingebautem Treiber und 
anderen lustigen mach-mich-gluecklich-Funktionen wie Temperatur und 
Ueberlastschutz auch wenn diese fuer nen popeligen Luefter ein bissel 
ueberdimensioniert sind. Ich finde zB den Infineon BTS611L1 richtig 
super. Ran an den Mikrocontroller und Spannung und ran an den Luefter 
und fertig. Der ist dann auch gleich ein doppelter. Grosser  Vorteil von 
den Teilen. Keinerlei weitere Beschaltung wie Vorwiderstaende etc. 
Einzig der Elko parallel zum Luefter und eventuell die Spule in Reihe 
bleiben, aber die solltest du bei allen PWM Loesungen einbauen.

cu Tarzan

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Danke erstmal das ist echt super ^^. Könnte mir jemand noch sagen wie 
genau eine schaltung für 2 aussehen müsste ich brauche leider das 
Lüftersignal fürs Mainboard da kann ich nichts machen, ist das so 
gemeint wie bei eins nur etwas abgeändert ? Leider weiß ich nicht genau 
was ich bei 2 genau womit verbinden muss.

Gruß Andreas

Autor: Winfried (Gast)
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Es scheint hier immer so eine Tendenz stark zu Mosfet zu geben, vieles 
lässt sich einfacher und kostengünstiger mit Bipolartransistoren machen. 
Man könnte hier z.B. einen pnp-Transistor (z.B. BC328 oder BD436) 
zwischen Plus und Lüfter anschließen (Emitter an Plus, Collector an 
Lüfter, andere Seite Lüfter an Masse). Die Basis mit einem Widerstand 
(z.B. 1K) an den Kollektor eines NPN (BC337), dessen Emitter gegen Masse 
liegt. Die Basis über Widerstand an den Prozessor.

Ich glaub, es war günstig, bei den Lüftern die PWM Frequenz sehr niedrig 
zu wählen, schau da nochmal bei den anderen Threads.

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Also die Kosten sind mir nebensächlich ob das jetzt n paar Cent sind 
oder halt n paar Euro solange das nicht zu hoch wird ich will einfach 
nur eine Lösung die zuverlässig ist und vorallendingen erstmal 
Funktioniert =) . Ich wollte nurmal Fragen wie jetzt in etwa die 
Funktionsweise der letzten Schaltung ist. Und vieleicht das mir noch 
jemand sagen könnte wie die 2te Schaltung von tarzanwiejane aussähe.. 
Das wäre echt super.

P.s. wie heißt in einem Datenblatt ( englisch ^^ ) der 
Stromverstärkungsfaktor von Transistoren ich find den irgendwie nicht 
oder unter was muss ich da suchen ?

Gruß Andreas & schöne Feiertage

Autor: Winfried (Gast)
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Stromverstärkung ist hFE.

Ansonsten: Machs doch mal umgedreht: Male eine Schaltung auf, so wie du 
es hier aus den Beiträgen verstanden hast, poste die hier und dann kann 
man drüber schauen, ob es korrekt ist. Dann ist die Arbeitsverteilung 
besser, dann macht der was, der auch was haben will.

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Ich bin ja auch Dankbar für jede Hilfe und ich hoffe das macht nicht den 
Eindruck als würde ich google usw nicht derweil etwas quälenich versuche 
auch die Schaltungen zu verstehen und die Angaben die da sind deine z.B. 
konnte ich nen Schaltplan zeichen ( hab leider nur Paint gehabt ^^ ) zu 
anderen leider verstehe ich entweder die Anleitung nicht so genau oder 
es fehlt irgendwie etwas. Ich bin leider Anfänger und hatte sowas auch 
noch nie in der Schule was leider heißt, dass ich sozusagen bei 0 
angefangen hab und mir deshalb auch einige grundkenntnisse fehlen, da 
sowas meißt im Internet fehlt. Naja ich hoffe die Schaltng da ist so 
richtig und dann wollte ich noch fragen wie man auf den Wert des "Die 
Basis über Widerstand an den Prozessor" Wiederstand kommt. Das wäre mir 
schon eine große Hilfe. Zusätzlich noch eine andere Frage könnte ich 
auch rein theoretisch einen DAC nehmen und daraus eine SChaltung mit OP 
oder so bauen ich hab z.B. den günstigen TDA 8444 bei Reichelt gefunden 
und 8 * 6-Bit würden sicher für mehr als genügend Lüfter ausreichen ^^.

Gruß Andreas und tschuldigung wenn ich nerve.
( Schaltung im Anhang )

Autor: Winfried (Gast)
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4.7K - 47K sollten für den Widerstand Basis NPN funktionieren. Noch ein 
47K Widerstand beim PNP Basis gegen Plus, damit der sicher und schneller 
sperrt. Dann kannst du damit mal praktisch experimentieren.

Autor: Andreas Kramer (Gast)
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Ok danke werd ich machen und gleichzeitig mal mit dem DAC-chip etwas 
experimentieren ^^. Danke nochmal für die Hilfe.

Gruß Andreas

Autor: Winfried (Gast)
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Spendier vielleicht noch einen 100uF direkt parallel zum Lüfter.

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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Das einfachste mit der mit sauberer Ausgangsspannung ist aber ein Step 
Down wandler ...

Autor: u_d (Gast)
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@Winfried

den 100uF parallel zum Lüfter ist problematisch. Bei on lädt sich der 
auf und entlädt sich langsam bei off. Das wird dann keine PWM. Wenn, 
dann den klassischen Schaltregleraufbau mit L vor C und dem Motor und 
Freilaufdiode.

btw. habe ähnliche Schaltung zur Lüfterregulierung. Nur die Schaltung an 
der Basis des PNP Transistors ist ein temperaturabhängiger Widerstand 
aus einer Temperaturüberwachung eines Akkus. Der wird ab 40 Grad 
niederohmig. Liegt glaube ich bei 10 kOhm unter 40 Grad.

Funktioniert sehr gut. Im Leerlauf hat die CPU im Bereich 29 Grad. Nur 
die Drehzahl wird von mbmon unsinnig ausgegeben.

Autor: Winfried (Gast)
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Hast recht, nur Kondensator ist nicht so eine saubere Lösung. Es war 
damit aber auch nicht beabsichtigt, ein PWM am Lüfter zu haben. Der 
Kondensator sollte genau das verhindern, es soll sich vielmehr ein 
Mittelwert einstellen mit einem kleine Rippel, der nicht stört. PWM ist 
ja wohl gerade das Problem, weil dann das Feedbacksignal nicht mehr 
ordentlich ist.

Sollte also als erster Experimentieransatz so funktionieren.

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