Hallo,
ich wollte mir für meinen RPi4 eine Lüftersteuerung bauen wie im Bild.
Klappt das so oder ist das Banane ?
Es geht nur um die Schaltung des Transistors, nicht wie ich den GPIO zum
schalten bringe.
Vorwiderstand richtig ?
Transistortyp richtig ?
Lüfter habe ich noch nicht, aber die die ich gefunden habe liegen bei
50-200mA bei 5V.
Vielen Dank für die Tipps!
ist echt kompliziert so eine einfache Schaltung hin zu kriegen.
Wegen der GPIO brauche ich 3-8mA Basisstrom.
Dann müsste ich mich wohl erst mal für einen Lüfter entscheiden und
diesen an 5V nach messen, dann kommt sagen wir mal 130mA raus.
Dann hat der Transistor ja noch einen Widerstand (Uce wird ja nie 0V) -
also werden es weniger als die gemessenen 130mA. Denn bei 4,5V dreht der
Lüfter etwas langsamer und benötigt etwas weniger Strom.
Und dann kann ich mir einen passenden Transistor suchen oder wie seht
ihr das?
Der BC337 sieht auch ganz gut aus.
Ein RPi arbeitet mit 5V, daher fällt 12V raus.
Das Gehäuse vom RPi hat einen 30mm Lüfter.
Lautstärke ist völlig egal, Einsatzort ist die Garage, hier ist es im
Winter so kalt, dass der Lüfter monatelang nicht laufen muss. Im Sommer
dagegen wird es sehr heiß.
Was ist mit dem Transistor "PN2222ABU" ? den könnte ich einfach
bekommen.
https://www.berrybase.de/media/pdf/de/d8/70/produkt_downloads-PN2222ABU.pdf
Warum genau nimmst du dafür nicht einfach einen kleinen MOSFET?
BK schrieb:> Einsatzort ist die Garage
Evtl. würde ich mir dann noch Gedanken über einen Luft-Filter machen.
Ansonsten bläst/ziehst du dir den ganzen Dreck auf den Raspi drauf.
Meine Elektroniker Zeit ist schon Jahrzehnte her ;-)
MOSFET war das gleiche nur ohne Basisstom oder ?
Dann muss ich noch einen Widerstand parallel schalten damit der GPIO
seine 5mA fließen lässt ?
Vorschläge für MOSFET ?
Einsatzort Garage im Sicherungskasten verbaut, da kommt kein Staub hin.
ich habe einen 3B, einen 3B+ und drei 4er und alle laufen mit
verschiedenen(Drehzahl) 12V Lüftern von Sunon der MagLev Reihe, an 3,3
oder 5V ohne Probleme, sogar im Schlafzimmer. Also kein vergleich zu
diesen 20 und 30mm Kreischlüftern, wie sie oft mitgeliefert werden.
BK schrieb:> ist echt kompliziert so eine einfache Schaltung hin zu kriegen.
dazu gibt es nun mal Ausbildungen, Mist wird andauernd auf YT von
Bastlern gebaut und dann kommen die Heulthreads, aber beim Fritz
funktioniert es doch........
BK schrieb:> MOSFET war das gleiche nur ohne Basisstom oder ?
aber mit einer Gatekapazität und wie alle wissen ist ein leerer
Kondensator ein Kurzschluß und verletzt damit wieder den GPIO Strom
BK schrieb:> Wegen der GPIO brauche ich 3-8mA Basisstrom.
wobei deine 8mA u.U. schon den PI verletzt, denn auch die Summe aller
GPIO Ströme hat Grenzen und der einzelne Port auch, wo steht denn
geschrieben das 8mA sicher sind?
Für eine sichere Übersteuerung eines bipolar Transistors für Uce sat
rechnet man auch mit dem 3-5-fachen Ib und für MOSFET schaut man ins
Datenblatt und rechnet die Umladung der Gatekapazität damit der MOSFET
nicht zu lange im linearen Bereich verweilt.
Mit einem Photomosrelais AQV252G kannst du mit 3mA rund 1A schalten!
Die IR Diode benötigt nur 680 Ohm Vorwiderstand, PI GPIO 3,3V - 1,25V IR
LED = 2V / 680 Ohm = 3mA Punktlandung.
Dieter H. schrieb:> willst du den transistor als verstärker nutzen
am PI? never! Ergibt keinen Sinn da der PI keine Analogausgänge hat!
bleibt nur noch
Dieter H. schrieb:> als> schalter (pwm signal am gate)
und für den Schalterbetrieb muss ein Bipolarer übersteuert werden und
ein MOSFET schnellstens umgeladen werden, braucht also mehr Strom!
Dann würde ich beim bipolaren NPN bleiben, dem "PN2222ABU" mit passendem
Vorwiderstand.
Sollte ich ein Potentiometer nehmen, um den Transistor im Betrieb
korrekt zu justieren ?
@ Joachim B.:
Zitat:
Wie hoch ist die sichere Stromstärke?
Eines vorneweg, der Gesamtstrom aller GPIOs sollte 50 mA nicht
übersteigen. Denn das ist die größte Stromstärke (mit Reserve natürlich)
die ein Bond (das dünne Drähtchen vom "Beinchen" des Schaltkreises zur
eigentlichen internen Schaltung) aushalten kann.
Die gesamte Elektronik eines (einzelnen) Anschlusses ist für maximal 16
mA ausgelegt. Das heißt, es treten bis 16 mA keine Schäden auf. Alles
darüber ist unsicher. Auch wenn der eine oder andere Bastler deutlich
mehr aus einem GPIO bekommt.
Der Bereich, in dem die Ausgangsendstufen eines GPIO sicher arbeiten
reicht von 2 bis 16 mA. Als Optimum liegt zwischen 3 und 8 mA. Mit mehr
als 8 mA sollte man nicht rechnen. Aber auch nicht weniger als 2 mA.
Wer mehr braucht muss für einen GPIO-Ausgang einen Transistor als
Schalter mit einer externen Stromversorgung vorsehen. Für einen stabilen
Ausgangsstrom reichen dann 2 bis 3 mA für den Transistor. Dann kommt man
bei allen GPIOs in Summe nicht mehr als ca. 50 mA.
Quelle:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2006031.htm
Mit einem Photomosrelais AQV252G kannst du mit 3mA rund 1A schalten!
Die IR Diode benötigt nur 680 Ohm Vorwiderstand, PI GPIO 3,3V - 1,25V IR
LED = 2V / 680 Ohm = 3mA Punktlandung.
--> ich finde da nur ein dickes IC mit 6 Beinen, das wollt ich nicht
verbauen.
Hast du einen Link ?
BK schrieb:> MOSFET war das gleiche nur ohne Basisstom oder ?> Dann muss ich noch einen Widerstand parallel schalten damit der GPIO> seine 5mA fließen lässt ?
Es gibt keinerlei Anforderung, daß aus einem GPIO 5mA fließen müssen um
einen MOSFET anzusteuern.
> Vorschläge für MOSFET ?IRLML2502 NMOS, ist LogicLevel (3,3V) kompatibel und wird durch ein
HI-Signal auf dem GPIO leitend.
Ich habe vor kurzem mit genau diesem MOSFET eine Lüftersteuerung (nur
Ein/Aus, keine PWM kontrollierte Temperaturregelung) für meinen RPI4 mit
einen 30mm 5V Gehäuselüfter aufgebaut.
Die Lösung war recht simpel, und alles von der GPIO Leiste abgegriffen:
+5V ---|+Lüfter-|------|Drain IRLML2502 Source|--- GND
| Gate
|
GPIO4 ----------------------------+---|15 kOhm|--- GND
Der Pull-down von 15 kOhm ist nur deshalb notwendig, da GPIO4 nach dem
Shutdown auf HI geht und somit der Lüfter weiterlaufen würde. Auf eine
Freilaufdiode habe ich absichtlich verzichtet, da die üblicherweise
bürstenlosen Lüfter das intern abhandeln. Und eine Notwendigkeit für
einen Gate-Widerstand sehe ich bei der geringen Gatekapazität des
IRLML2502 auch nicht.
Der Device-Tree bietet direkt ein Fan-Control-Overlay an. Mit dem
Einfügen von "dtoverlay=gpio-fan,gpiopin=4,temp=60000" in die Datei
"/boot/config.txt" startet der Lüfter bei 60 Grad Celsius und geht bei
50 Grad wieder aus. Leider liegt die Hysterese fix bei 10 Grad und kann
nicht eingestellt werden.
> Einsatzort Garage im Sicherungskasten verbaut, da kommt kein Staub hin.
Ich vermute der Raspberry soll da durchlaufen, also könnte der Pull-down
Widerstand in deinem Fall wohl entfallen. Es schadet aber auch nicht ihn
trotzdem einzubauen.
Ich habe gerade beim Eintippen meiner Lösung feststellen müssen, daß ein
Pull-down Widerstand von 10kOhm besser wäre. Die 15kOhm könnten beim
IRLML2502 im Worstcase (UgsThreshold min 0,6V) schon zum Einschalten
führen.
Andre schrieb:> Es gibt keinerlei Anforderung, daß aus einem GPIO 5mA fließen müssen um> einen MOSFET anzusteuern.
bei PWM zur Lüftersteuerung wäre aber schnelles Umladen der Gatekapzität
sinnvoll um 1. PWM zu haben und 2. auch nicht ewig im linearen Bereich
zu bleiben!
Fasle nicht, rechne nach bei welchem Strom er "sicher schaltet" -
unter den ggbn. Bedingungen, die zuerst zu ermitteln sind...
Andre hat das für seine Schaltung wohl gemacht - sie funktioniert.
Joachim B. schrieb:> ür den Schalterbetrieb muss ein Bipolarer übersteuert werden und> ein MOSFET schnellstens umgeladen werden, braucht also mehr Strom!
Nö. Mosfets müssen nur dannschnellstens umgeladen werden, wenn
die Schaltfrequenz entspr. hoch ist. Für quasistationären Schalt-
betrieb (aka "ein und aus") oder auch noch niederfrequente PWM
(z.B. einstellige kHz) ist der Umladevorgang extrem einfach zu
bewerkstelligen.
Es gibt eine sinnvolle Untergrenze, damit der Mosfet nicht zu viel
Zeit im linearen Bereich verbringt (so daß SOA überschritten wird).
Das aber ist bei BiPos ähnlich, wenn man sie im Schaltbetrieb, also
"vollständig ein oder aus", nutzt. Im Schaltbetrieb fließen meist
Ströme m.o.w. weit oberhalb derer, die man ihnen im dauerhaften
Linearbetrieb zumuten würde - daher muß auch hier dieser Bereich
relativ schnell durchschritten werden.
Der Mann dachte doch glatt, Mosfets seien "von haus aus nur schwer
beherrschbar" oder sowas, wegen der verallgemeinerten Aussage. ;)
Dabei sind sie im Kleinspannungsbereich zumeist klar überlegen, so
man denn über die nötige Ansteuerspannung verfügt (meist der Fall).
Andre schrieb:> Es gibt keinerlei Anforderung, daß aus einem GPIO 5mA fließen müssen
Egal, wofür (im allgemeinen).
Diese IO geben (idealisiert) Spannungspegel aus, nicht einen
Mindeststrom (so einer ist unnötig).
Im RasPi Datenblatt sollte nur stehen, welcher maximaleDauergleichstrom (HI/Source und LO/Sink unterschiedlich
so weit ich weiß) erlaubt ist,
sowie eine Definition "was gepulst (sehr kurzzeitig, incl.
des Zeitraumes) maximal geht, zerstörungsfrei".
Nachsehen.
wie gesagt ein 50mm Lüfter ist so leise das man sich überhaupt keine
Gedanken machen muss den Lüfter abzuschalten. Man schaltet die Lüfter ja
nur ab weil so ein 30mm Lüfter ganz schon rumkreischt.
Joachim B. schrieb:> kann, darf, muß? schrieb:>> Im RasPi Datenblatt>> Nachsehen.>> gerne, wo? welcher SoC?> wie fast jeder wissen kann gibt es mehr al einen Raspi und> verschiedenste SoC
Daß der TO entspr. Dokumente verlinkt oder noch besser die
relevanten Teile hierher kopiert war eigentlich die Absicht.
Sorry wenn ich hier so lange rum genervt habe, habe zufällig gesehen,
dass es einen "original" Lüfter gibt mit 3 PIN Anschluss:
https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-4-case-fan/
ohne zu basteln (weder Hardware noch Software), mit nur einem Klick im
Menü kann man eine Temperaturabhängige Lüftersteuerung aktivieren.
RPiL.jpg
(59 KB)
