Hallo Michael,
das mit dem 555 ist ein kleiner Trick um den Leistungs FET ansteuern zu
können. Würdest du das Potentiometer mit dem die Drehzahl eingestellt
wird an die 12 V anschließen, so würden sich am Lüfter auch dann keine
12 V einstellen, wenn der Schleifer des Poti voll auf 12V stehen würde.
Um einen n-Kanal FET leitend zu bekommen, benötigt er am Gate eine
positivere Spannung als am Source (so um die 5 ... 10 V bei einem Wald
Wiesen FET). Am Source hängt aber dein Lüfter (was völlig o.k. ist.).
Nehmen wir einmal an, dein FET ist voll leitend, dann liegen am Lüfter
und somit am Source Anschluß 12 V. Damit das aber tatsächlich
funktioniert, braucht man am Gate mindesten 5 V mehr an Spannung also so
um die 17 bis 20 V). Genau diese höhere Spannung wird nun mit deinem 555
erzeugt. Der 555 arbeitet als Astabiler Mulivibrator und erzeugt damit
ein Rechtecksignal. Dieses Rechtecksignal wird mit der
Spannungsverdopplerschaltung bestehend aus D1, D2, C2 und C3
gleichgerichtet und verdoppelt, dass sich an C4 so um die 20 V
einstellen (ideal nach Lehrbuch 24 V). Somit kann man dem Gate des FETs
eine Spannung zwischen 0 und ca. 20 V zuführen, wodurch der Lüfter
letztendlich mit einer Spannung zwischen 0 und 12 V versorgt wird.
Wenn man also dem FET die volle Gatespannung mit 20 V anbietet, wird er
voll leitend, der Lüfter mit 12 V versorgt werden und mit max. Drehzahl
arbeiten. In diesem Fall ist die Verlustleistung im FET übrigens am
kleinsten. In allen anderen Fällen wird Energie im FET verbraten und der
Lüfter läuft langsamer.
Übrigens, dass der Lüfter im Sourcekreis und nicht im Drainkreis liegt
ist völlig richtig, denn dann arbeitet der FET als Drainschaltung (auch
Spannungsfolger genannt, die Sapnnung am Source folgt der Spannung am
Gate), wodurch die Drehzahl einfacher einstellbar ist, als wenn der FET
in Sourceschaltung arbeitet. Dort würde sich über einen kleinen
Einstellbereich des Poti die Drehtzahl von null auf 100 % einstellen
lassen, was etwas an Fingespritzengefühl verlangen würde und noch einige
weitere Nachteile mit sich bringen würde (Temperaturabhängigkeit der
GS-Spannung usw.)
Gruß
Meinrad