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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Steuerung 4 Pin PC PWM Lüfter


Autor: helalo (Gast)
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Hallo!

da mein router es noch nicht unterstützt möchte ich dies nachträglich 
als serielles zusatzboard nachrüsten.... eine PWM Lüftersteuerung.


=>
http://www.formfactors.org/developer/specs/REV1_2_Public.pdf

sagt das ich einen 25 kHz PWM dafür benötige... kann ich 4 davon mit 
einem ATMega8 erzeugen ?(+serielle komunikation und zählen der 
drehgeschwindigkeit der lüfter) die meisten sachen die ich so gefunden 
habe gehen von einem pwm mit 100Hz oder so aus.... ist es überhaupt 
schaffbar mit einem atmega ?

Gibt es nicht eventuell einen Controller speziell für diese lüfter ? am 
liebsten mit I2c interface....leider hab ich sowas nicht gefunden ...


Sonstige ideen ?


Schöne Grüße

Autor: Gast (Gast)
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,,,

Autor: kuzu (Gast)
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...

Autor: luft (Gast)
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Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Also mit einem ATmega32U4 erzeugen wir hier 6 PWMs für verschiedene 
Dinge, nebenbei auch für drei Lüfter. Du brauchst für 4 Lüfter 
normalerweise vier OCxy Ausgänge.
Was mich mal interessiert, das PDF, das Du hier angibst, ist das das 
'Lastenheft' dazu oder hast Du das nur irgendwo aufgegabelt?
Die Lüfterkennlinien, die das Verhältnis zwischen PWM und realer 
Drehzahl darstellen, sind sowas von erträumt... Im realen Leben sind 
diese Linien eher Kurven und diese Kurven unterscheiden sich von 
Hersteller zu Hersteller deutlich.
Wenn Du also auf eine bestimmte Luftmenge benötigst, dann solltest Du 
einen Lüfter mit Tachoausgang nehmen und einen PI-Regler auf den Tacho 
abstimmen.
Damit brauchst Du aber auch 4 Tacho-Eingänge, also einen ICP Eingang pro 
Lüfter und damit auch einen eigenen Zähler.
Da man die Lüfter aber sehr langsam regeln kann und das Ohr sowieso für 
schnelle Ton-Änderungen empfindlicher ist, als für konstante Geräusche, 
kann man die Tachosignale auch sequenziell auswerten, also über einen 
kleinen Umschalter abfragen.

Ich wundere mich nur, was Du für einen Router hast, wenn Du vier Lüfter 
benötigst.

Gruß, Ulrich

Autor: Martin P....... (billx)
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das dokument wurde vor einiger zeit schonmal hier im Forum gepostet... 
wird also weniger das lastenheft sein ;-)

@luft danach hab ich schon länger gesucht... schonmal danke an dich!

@Ulrich P.
nutzt ihr echte pwm lüfter oder nutzt ihr nur einen pwm um einfach 
lüfter ohne zusätzlichen pwm eingang zu treiben ?

Autor: helalo (Gast)
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hey!

danke für das feedback .... genau sowas hatte ich gesucht!

wie billx schon schrieb gab es das dokument schonmal hier im forum.... 
ist alles für ein hobby projekt ;-) muss jetzt nur mal schauen wo ich 
den ic auftreibe....

ich werde die drehzahl wohl anhand des temperatur verlaufs des 
kühlkörpers anpassen... und dann einfach mal ein bischen testen ;-)

grüße

Autor: Ulrich P. (uprinz)
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@Martin:
Wir nutzen echte PWM Lüfter von Pabst und NMB. Beide haben PWM-Eingänge 
und Tacho-Ausgänge. Leider ist das Verhältnis von PWM zu Drehzahl bei 
beiden vollends unterschiedlich. Deshalb wurde der PI-Regler auf die 
absolut gemessene Drehzahl ausgelegt.
Da die Lüfter unterschiedlicher Hersteller bei unterschiedlichen 
Drehzahlen auch unterschiedliche Luftmengen befördern und 
unterschiedlich laut sind, kann man auch die minimale und maximale 
Drehzahl einstellen. Solche Parameter werden dann im EEPROM des AVR 
gespeichert.

Da die Regel-ICs in kleinen Stückzahlen fast genau so viel kosten, wie 
ein AVR, haben wir darauf verzichtet und etwas mehr Gehirnschmalz in die 
Ansteuerung gesteckt. So wird das Tacho-Signal über eine kleine 
Transistor-Schaltung sequenziell abgefragt. Da die ADC Eingänge und PWM 
Ausgänge beim U4 nicht alle übereinander liegen, kann man auch noch bis 
zu 8 Fühler anschließen.

Der ATmega32U4 hat an Timer 1 und Timer 4 jeweils drei OC Ausgänge, 
damit kann man also 6 Lüfter steuern. Dazu hat er USB, was bei einer 
Verwendung im PC sehr prktisch ist, wenn man diese Lüfter auch 
überwachen oder aktiv steuern möchte. Und er ist in großen Stückzahlen 
sehr günstig.

Gruß, Ulrich

Autor: Peter Cosack (Gast)
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Hallo Zusamnmen,

ihr behandelt hier ein für mich interessantes Themengebiet. Ich bin seit 
geraumer Zeit dabei, in ein Apple PowerMac G5 Gehäuse (genannt 
Käsereibe) alle Komponenten eines Standard-Pc einzubauen. Bisher hat 
auch alles nach Plan funktioniert. Nur bei der Verwendung der original 
Apple 4-Pin PWM-Lüfter bin ich noch nicht weiter gekommen. Da mein 
Mikro-ATX-Board nur für dem CPU-Lüfter PWM bietet, dachte ich an so 
etwas, wie die von helalo angedachte PWM-Lüftersteuerung.

Nun beschäftigen mich aber zwei prinzipielle Dinge zu dem Thema:
1. Wie funktioniert die Ansteuerung eines PWM-Lüfer eigentlich genau? 
Liegen am stromführenden Lüfterkabel z.B. permanent 12 V an und das 
PWM-Steuerkabel liefert dem Lüftermotor die entsprechenden 
Schaltimpulse. Also ein/aus. Dies aber mit einer gänzlich anderen 
Spannung. z.B. 5,25 V?

2. Ist eine Lüftersteuerung mittels PWM sinnvoller als eine Regelung 
über eine simple Spannungsreduzierung? Da eine PWM-Steuerung nach meinem 
Kenntnisstand eigentlich nichts anderse macht als die anliegende 
Betriebsspannung (z.B. 12 V) einfach ausgedrückt sehr schnell ein- und 
wieder auszuschaltet. Kann ein Lüfter dadurch optimaler betrieben werden 
und arbeitet dadurch im unteren Drehzahlbereich auch leiser?

Ich hoffe ihr habt Verständnis für meine Fragerei. Aber nur wer fragt 
lernt auch dazu!

Autor: Andreas K. (derandi)
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Warum nicht nen anderen Lüfter reinbauen?

Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Ich vereinfache mal:
Die sog. EC Lüfter (Elektronisch Kommutiert) werden durch Elektronik 
gesteuert. D.h. es sitzen Chips darin, die die Felder der Spulen 
steuern, die wiederum die Magneten der Rotoren in bewegung versetzen.

Es gibt EC-Lüfter, die über PWM der Versorgungsspannung gesteuert werden 
können und welche, die das nicht überleben. Die Elektronik muss 
schließlich damit zurecht kommen, dass sie ihre Versorgung nur 
häppchenweise erhält.
Außerdem muss man sich auch Gedanken machen, wie man die Leistung 
optimal regelt und auch störungsfrei zur Verfügung stellt. Man kann 
nicht einfach über ein MOSFET eine Rechteckschwingung zum Lüfter leiten 
und erwarten, dass man keinen damit stört.

Um der Elektronik und dem Anwender diese Sorgen zu nehmen, und effizient 
die Drehzahl zu steuern und gleichzeitig sogar noch andere Vorteile zu 
bieten ( Schutz gegen Festsetzen), haben die Hersteller einen 
PWM-Eingang zur Verfügung gestellt. Dieser ist in der Regel über einen 
internen PullUp bereits vorbelegt und muss extern einfach nur über einen 
kleinen FET oder Transistor gegen Masse geschaltet werden. Als 
Basis-Frequenz erwarten viele Lüfter 20..25kHz. Je nach Hersteller gibt 
es unterschiedliche Daten zu Mindest-Drehzahl und garantierter 
Anlaufmodulation, die sich auch überschneiden können. D.h. es kann sein, 
dass man aus dem Stillstand heraus den Lüfter zuerst auf eine höhere 
Drehzahl anlaufen lassen sollte, bevor man ihn auf seine gewünschte 
Drehzahl herunter regelt.

Es gibt noch viele Eigenheiten je nach Modell und Hersteller, aber das 
würde den Rahmen sprengen. Vielleicht als Tip: Die Modulation der PWM 
ist nicht linear zur Drehzahl, jedenfalls nicht bei allen Herstellern 
und schon garnicht Hersteller übergreifend. Daher ist für eine saubere 
Regelung mit Überwachung eine Tacholeitung erforderlich. Diese ist bei 
vielen Herstellern als Open-Collector Ausgang implementiert, man muss 
also einen PullUp vorsehen. Auch hier gibt es Unterschiede, da zwischen 
1 und 4 Pulse und mehr pro Umdrehung möglich sind.

Gruß, Ulrich

Autor: Peter Cosack (Gast)
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Hallo Ulrich,

vielen Dank für die detaillierte Erklärung. Ich sehe schon, so einfach 
ist das Ganze Thema gar nicht. Ich werde erst einmal versuchen, ob ich 
Unterlagen für meine Apple-Lüfter bekomme. Diese von der Fa. Delta 
gefertigt. Andererseits könnte ich ja auch noch auf einen anderen 
Hersteller zurück greifen. Z.B. wie die von dir verwendeten Pabstlüfter.


Gruß Peter

Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Kann natürlich sein, dass der Lüfter speziell für Apple angepasst wurde, 
aber Du kannst auch mal sehen, ob seine Bezeichnung hier wieder 
auftaucht:
http://www.delta.com.tw/product/cp/dcfans/dcfans_main.asp

Gruß, Ulrich

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