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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperatursteuerung von Lüftern


Autor: Matze .. (avr-rookie)
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Hallo

Ich habe zwar viele Theman dazu hier gefunden, aber keins was, wie ich 
finde, mein Problem darstellt.

Ich habe 2 Lüfter die über einen USB Anschluß meiner FritzBox laufen um 
die zu kühlen laufen. Da diese aber immer laufen würde ich sie gerne 
regeln.
Ein Sender (NTC) misst die Temp in der Fritz. Ab, sagen wir 40°C, sollen 
die Lüfter angehen und dann paralell zur Temp bis zur Volllast 
aufsteuern.

Analag ist das sicher ein größerer Aufwand. Ein ATtyni mit einem Sensor 
wäre da sicher schneller, kleiner und praktischer. Nur habe ich keinen 
Plan wie ich was anschließne muss und was ich nun alles brauche.

Kann mir da jemand einen tipp geben?

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>Analag ist das sicher ein größerer Aufwand.
möglicherweise nein.
analog: 1x OPV (z.B LM358), 2 Widerstände für Sollwert,
2(4) Widerstände für Verstärkungseinstellung, 1(2) Transistor als 
Stellglied
fertig
MfG

Autor: Jens (Gast)
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Hallo Matze!

Ich würde es lieber mit einem ATtiny lösen, da es meiner Meinung nach 
einfacher ist (wenn auch nicht unbedingt preiswerter).
1x LM75 (Temperatursensor)
1x ATtiny25
1x 2N2222A (Transistor)
1x Widerstand 1K (Vorwiderstand Transistor)
Das sollte vollkommen ausreichen...

LG Jens

Autor: EinName (Gast)
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Also ein Analogbeispiel zum selberbauen:

http://www.modding-faq.de/index.php?artid=507

Gruß

Autor: A. K. (prx)
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@Jens: Wenn die Lüfter von der schwachen Sorte sind und dem Bewohner des 
Raums die Geräuschkulisse nicht egal ist, dann ist die lineare Version 
vorzuziehen. Nicht jeder 2/3pin-Lüfter kommt gut mit PWM klar.

Autor: MaWin (Gast)
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Siehe
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25

Ein Haufen handelsüblicher Lüftersteuerungsschaltungen.

Nein, keiner der kommerziellen Hersteller kam auf die Idee, einen uC 
einzusetzen.

Autor: Matze .. (avr-rookie)
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Danke für die vilen Tipps. Einige habe ich schon selber gefunden gehabt.

Nur leider haben alle Steuerungen den Nachteil, sofern ich es nicht 
überlsen habe, das der/die Lüfter immer laufen. Zwar mit teilweise sehr 
geringen Drehzahlen, aber laufen halt.

Ich wollte es ja so realisieren, das die Lüfter erst bei einer best. 
Temp. angehen..d und dann paralell zur Temp. aufsteuern. In etwa so:

bei 30°C laufen sie an => bei 50°C laufen sie auf Volllast.

Ich denke da bietet ein uC die beste Lösung. Ich muss mir jetzt nur noch 
eine Schaltung überlegen, die das realisiert.

@ Jens: Kannst Du mir da einen Tipp geben?

Autor: Marko B. (glagnar)
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Ich wuerde einen TL494 nehmen. Der kostet nur 25 Cent, macht PWM, hat 2 
Error Amps und kann die Luefter direkt treiben. 1. Amp gibt die Luefter 
ab einer bestimmten Temperatur frei, 2. Amp macht die Regelung.

Autor: MaWin (Gast)
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> Nur leider haben alle Steuerungen den Nachteil, sofern ich es nicht
> überlsen habe, das der/die Lüfter immer laufen.

Nö.

Was heisst z.B. das Wort

Anlauftemp

Und auch die Z-Diode in den anderen Schaltungen sorgt
für so eine.

Die Schaltungen sind halt so, daß du sie dir nach deinen
Vorstellungen anpassen kannst.

Autor: Jens (Gast)
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Hallo Matze!

Ich würde es so probieren (siehe Bild). Bei der Beschaltung wirst Du den 
Tiny25 allerdings nicht in der Schaltung programmieren können...

LG Jens

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Fragen wir doch einmal anders rum:

* Hast du denn schon mal etwas mit einem AVR gemacht?
* Hast du das nötige Equipment um ein Programm an den Tiny zu 
übertragen?
* Hast du schon jemals ein Programm geschrieben?
* Willst du weitere Projekte mit µC Unterstützung lösen?

Falls eine der Antworten auf eine der Fragen 'Nein' lautet, solltest du 
es auf jeden Fall mit einer analogen Regelung machen. Denn ansonsten 
verlierst du das Ziel vor lauter Weg aus den Augen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich würde es so probieren

Autsch.

Da der ATTiny einen Digitalausgang hat, willst du offenkundig nicht 
linear analog den Lüfter mit Strom versorgen, sondern per PWM (schnellem 
ein- und ausschalten).

Da ist der Elko C1 total kontraproduktiv, bewirkt er doch einen 
regelmässigen Kurzschluss mit entsprechender Spitzenstrombelastung und 
Einbrechen der Versorgungsspannung,

Also SO baut man's sicher nicht. Ein typisches Resultat dieser 
Computerhacker, keine Ahnung von Elektronik und daher schon Widerstände 
durch Mikrocontroller ersetzen wollen. Dann liegt das Schwierige eben im 
Programm (meint er) und man tut es mit "left as an exercise to the 
reader" ab.

Autor: Jens (Gast)
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@ MaWin

> Da der ATTiny einen Digitalausgang hat, willst du offenkundig nicht
> linear analog den Lüfter mit Strom versorgen, sondern per PWM
> (schnellem ein- und ausschalten).

Ja.

> Da ist der Elko C1 total kontraproduktiv, bewirkt er doch einen
> regelmässigen Kurzschluss mit entsprechender Spitzenstrombelastung
> und Einbrechen der Versorgungsspannung,

Das stimmt so nicht. Der „Kurzschluss“ tritt nur bei der ersten Ladung 
des Elkos auf. Danach weist der Elko immer eine gewisse Ladung auf und 
damit kommt es auch nicht mehr zum Kurzschluss. Die PWM lädt hier also 
mehr oder weniger nur dem Elko nach...

LG Jens

Autor: Joachim (Gast)
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Hallo Matze,

ich habe das schon mal als Temperatursteuerung für ein NAS-Laufwerk 
genutzt, wo mir der dauernde Laüftereinsatz auch auf den Geist ging. Die 
schönste und einfachste Lösung ist ein Schmitt-Trigger mit OP-AMP (was 
Wolfgang-G wohl meinte). Temperaturgrenzen lassen sich mit den 
Widerständen bzw Trimmpotis gut einstellen und die Platine für die 
Elektronik bleibt schön klein, sofern der Lüfter nur An/Aus kennt.

Wobei ich Dich um Himmels willen nicht davon abhalten will, mit einem 
ATTINY ein wenig herumzuprobieren und die Steuerung für Deine Zwecke zu 
opetimieren......

Viel Spaß bei der Bastelei (man lernt ja nie aus) und ein schönes 
Wochenende

Joachim

Autor: MaWin (Gast)
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> Das stimmt so nicht.

Doch. Ich sag doch daß du keine Ahnung hast. Simulier's mit LTSpice.

Auch ein auf 4.5V entladener Elko, der an 5V geschaltet wird, ist ein 
Kurzschluss, eben genau derselbe, als ob eine 5V und eine 4.5V 
Spannungsquelle versehentlich zusammengeschaltet werden. Er muss nicht 
auf 0V entladen sein.

Autor: A. K. (prx)
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Jens schrieb:

> Das stimmt so nicht. Der „Kurzschluss“ tritt nur bei der ersten Ladung
> des Elkos auf. Danach weist der Elko immer eine gewisse Ladung auf und
> damit kommt es auch nicht mehr zum Kurzschluss. Die PWM lädt hier also
> mehr oder weniger nur dem Elko nach...

Diese Idee des spulenlosen Switchers taucht hier zwar mehr oder weniger 
regelmässig auf, wird dadurch aber auch nicht besser.

Vor dem satten Kurzschluss und der Division durch Null rettet dich dabei 
nur der Umstand, dass reale Komponenten reale Innenwiderstände haben.

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>ein Schmitt-Trigger mit OP-AMP (wasWolfgang-G wohl meinte).
Nein, meinte ich nicht.
Man kann sehr gut mit dem PPV einen sogn. p-Regler bauen. Damit ist die 
Lüfterdrehzahl proportional der Abweichung von der "Solltemperatur", was 
ja das Ziel der Anwendung ist. Die bleibende Abweichung kann man 
vertreten.
Im Anhang die kleine analoge Schaltung, welche im Laptop schon mehrere 
Jahre läuft.
D1 ist eine Siliziumdiode, bei welcher sich die Flussspannung um ca. 
2mV/°C  ändert.
Der 2. Teil des OPV LM358 könnte gleich für den 2. Lüfter verwendet 
werden.
Größe der Leiterplatte 25x12mm
MfG

Autor: Jens (Gast)
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@ MaWin

> Doch. Ich sag doch daß du keine Ahnung hast.

Das ich keine Ahnung habe weis ich doch selber...

Darum habe ich doch glatt einmal eine Testschaltung aufgebaut um zu 
schauen was so passiert (Bild1). Angeschlossen ist ein ATmega8 (hatte 
grade keinen Tiny25 hier), der eine PWM-Frequenz von ca. 7,8KHz erzeugt. 
Mein Oszi habe ich mit Kanal1 auf die 5V Versorgungsspannung gelegt und 
Kanal2 liegt auf der PWM. In Bild2 ist zu sehen dass die 
Versorgungsspannung zwischen 4,99V und 5,04V schwankt, was auf den 
„Kurzschluss“ zurück zu führen ist (bevor ich es vergesse, mein Trafo 
liefert 500mA, ist also kein Labornetzteil). In Bild3 habe ich den 
Messbereich mal noch ein wenig erweitert, damit man mehrere PWM Zyklen 
sehen kann. An hand des Testes kann ich also behaupten:
* die Versorgungsspannung bricht nicht zusammen
* eine PWM-Frequenz von 7,8KHz reichen um einen Elko mit 10µF 
ausreichend zu puffern
* ein kleiner Lüfter ist damit gut ohne „Pfeifton“ zu regeln

Aber trotz alles dem gebe ich Dir Recht, es kommt immer noch zum 
Kurzschluss. Darum habe ich den Schaltplan auch noch einmal geändert und 
einen Ladewiderstand mit eingezeichnet (Bild4). Bei der Gelegenheit habe 
ich auch gleich wieder die Widerstände für den I2C-Bus entfernt. Da der 
ATtiny ja eh kein TWI-Modul hat und man das I2C-Bus Protokoll per 
Software erstellen muss, kann man hier die Ports auch direkt ein- und 
aus- schalten...

@ A. K.

> Vor dem satten Kurzschluss und der Division durch Null rettet dich dabei
> nur der Umstand, dass reale Komponenten reale Innenwiderstände haben.

Oh ha... Da ist einer der Ahnung hat... ;-)

LG Jens

Autor: MaWin (Gast)
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> In Bild2 ist zu sehen dass die Versorgungsspannung zwischen
> 4,99V und 5,04V schwankt, was auf den „Kurzschluss“ zurück
> zu führen ist

Nein.

Da siehst du nur die Belastung durch den pulsweise eingeschalteten 
Motor.

Der Kurzschluss, weil du einen teilentladenen Elko per schnell 
eingeschaltetem Transistor an 5V anlegst, passiert ganz am Anfang des 
Rechteckpulses.

Da du trotz Hinweis zu faul warst es zu simulieren, aber immerhin einen 
Testaufbau gemacht hast, habe ich das mal für dich simuliert.

Du siehst am beigelegten Diagramm, wie der Strom (Ladestrom des Elkos, 
grüne Linie, beachte Maximum des zweiten Impulses, beim ersten war er 
noch leer) im Einschaltmoment des Transistors (also alle 7800 mal pro 
Sekunde) auf massive 0.9A steigt.

Die Spannung am Spannungsregler (es war nur ein LT1086 und kein uA7805 
im LTSpice vorhanden) sackt daraufhin von 5V auf 4.5V ab, und steigt im 
Nachregelmoment auf 5.2V (blaue Linie, ich hab sie per Lupe beguckt).

Du wusstest sicherlich nicht, daß 0.9A fliessen, und die Spannung um 10% 
einbricht. Allerdings rettet dich in deiner Schaltung die miese 
Stromverstärkung des 2N2222 und der 1k Basiswiderstand. Das erlaubt nur 
300mA "Kurzschlussstrom".

Autor: Jens (Gast)
Datum:
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@ MaWin

> Da du trotz Hinweis zu faul warst es zu simulieren, aber immerhin einen
> Testaufbau gemacht hast, habe ich das mal für dich simuliert.

Das liegt daran dass ich keine Simulationssoftware besitze.

> Die Spannung am Spannungsregler (es war nur ein LT1086 und kein uA7805
> im LTSpice vorhanden) sackt daraufhin von 5V auf 4.5V ab, und steigt
> im Nachregelmoment auf 5.2V (blaue Linie, ich hab sie per Lupe beguckt).

Aus Deinem Diagramm entnehme ich das ca. alle 30µs eine deutliche 
Änderung der Spannung zu erkennen seien sollte. Ich habe mein Oszi auf 
10µs eingestellt und bei 30µs ein Kreuz gezogen. In Bild1 ist das 
gestrichelte Kreuz auf 30,11 µs und 4,52V eingestellt (die negative 
Spannung entsteht weil ich das Kreuz verkehrt herum gezogen habe). In 
Bild2 ist das gestrichelte Kreuz auf 30,11 µs und 5,20V eingestellt. 
Insgesamt sind in der gesamten Anzeige also 100µs zu sehen.
Weder in Bild1, noch in Bild2, ist zu erkennen dass die Spannung zu den 
von Dir beschriebenen Punkten (5,2V und 4,5V) wechselt. Von daher würde 
ich mal sagen dass die Theorie hier von der Praxis um einiges 
abweicht...

> Du wusstest sicherlich nicht, daß 0.9A fliessen, und die Spannung um
> 10% einbricht.

Ich hätte gerne auch noch den Ladestrom gemessen, aber leider gibt mein 
Multimeter hier nicht viel her (ist zu langsam und zu ungenau). Am 
Lüfter habe ich 20mA gemessen und die gesamte Schaltung mit ATmega8 
nimmt 40mA auf...

LG Jens

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich hätte gerne auch noch den Ladestrom gemessen

Das ist nicht schwierig.

Du klemmst dein Scope an den 10 Ohm Widerstand an.
Den zweiten Kanal an die Basis des Transistors,
dann bekommst du auch den richtigen Triggerzeitpunkt.

Dann kommt vielleicht die Praxis näher an die Theorie....

Ich weiss nicht, ob du wirklich einen 2N2222 verwendest
(die haben eher ein Metallkäppi, deiner sieht nach BC547 aus).
Wie gesagt, ist dessen Stromverstärkung in Kombination
mit dem 1k Basiswiderstand deine Rettung, sie verhindert
in deiner Schaltung daß zu viel Kollektrostrom fliessen
kann, ich musste (auch in der Simulation) auf 50 Ohm
runtergehen, damit der Transi überhaput 1A durchlassen
kann.

> Das liegt daran dass ich keine Simulationssoftware besitze.

http://www.linear.com/designtools/software/ltspice.jsp

Autor: Jens (Gast)
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@ MaWin

> Du klemmst dein Scope an den 10 Ohm Widerstand an. Den zweiten Kanal
> an die Basis des Transistors, dann bekommst du auch den richtigen
> Triggerzeitpunkt.

Einen 10 Ohm Widerstand habe ich jetzt nicht zur Hand, ich konnte mir 
nur einen mit 19 Ohm basteln. Kanal1 habe ich an den 19 Ohm Widerstand 
angeschlossen (Plus Pol Elko) und Kanal2 an die Basis vom Transistor. In 
Bild1 ist das Ergebnis zu sehen. Leider bin ich mir nicht sicher was ich 
hier erkennen soll? In Bild2 habe ich den Kanal1 dann an die anderen 
Seite vom 19 Ohm Widerstand angeschlossen (5V Plus). Die grüne Linie 
zeigt mir hier wieder an dass die 5V stabil bleiben. Von daher meine 
Frage, Was ist in Bild1 zu sehen?

> Ich weiss nicht, ob du wirklich einen 2N2222 verwendest (die haben
> eher ein Metallkäppi, deiner sieht nach BC547 aus).

Sorry, dass hatte ich nicht erwähnt. Im Testaufbau ist ein BC547C mit 
einem 4k7 Widerstand verbaut. Den 2222 hatte ich auch nur vorgeschlagen 
da dieser einen größeren Strom treiben kann. Aber selbst der BC547C wird 
im Versuchsaufbau nicht warm, von daher würde sicherlich auch ein BC547 
ausreichen...

> http://www.linear.com/designtools/software/ltspice.jsp

Danke für den Link, schau ich mir bei Gelegenheit an.

LG Jens

Autor: Silvan König (silvan) Benutzerseite
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Ein Grund weshalb ich dieses Forum so liebe:
Eine vermeintlich simple Frage und ein Kampf (in diesem Fall: Theorie 
vs. Praxis) bricht aus. Ich muss meinen Popcornvorrat aufstocken...

Mal was anderes: Warum muss man eine Fritz!Box kühlen? Und noch dazu mit 
2 Lüftern?

Autor: Björn C. (Firma: privat) (blackmore)
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Weil die s*** Dinge super warm werden - zumindest mein gefreezter 
Speedport und auch die 7270 - die leider inzwischen gehimmelt ist...

und bei den steigenden Tempoeraturen sehe ich das schon als sinnvoll 
an...


Aber meine Frage lautet nun:

ich möchte einen Serverschrank belüften - mit 4 oder 5 Lüftern, die ab 
40°C anfangen zu laufen, erst einer, dann der nächste, wenn 1 auf 
Volllast... dann der 3te, etc etc ...

Analog würde mir das schon recht gut gefallen, 12V aus einer Wandwarze 
könnte ich auch noch holen, Platz wär ja genug da...

Wie müsste der grobe Aufbau sein???

Autor: MaWin (Gast)
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> Leider bin ich mir nicht sicher was ich hier erkennen soll?

Man sieht die Schrägen schon.
Das Rechecksignal ist vorne jeweils höher als hinten.
Bei 19 Ohm und einem Spannungsabfall von über 1V fliessen 50mA.
Das reicht nicht, um den Elko in den 30us aufzuladen,
daher siehst du nur den Anfang der e-Kurve, die in meiner
Simulation komplett drauf ist.
Und wenn der Elko in den 100us Pause nicht um 1V entladen wurde
(100mA Motorstrom) sondern weniger, dann ist nicht mal 1V da,
bei denen der 19 Ohm Widerstand begrenzen könnte. Mehr als 50mA
sind also eh nicht zu erwarten.

> Im Testaufbau ist ein BC547C mit einem 4k7 Widerstand verbaut.

Aha. Noch stärker als der 2n2222 mit 1k (also 5mA Basisstrom)
wirkt nun der BC547 mit 4k7 als Strombegrenzer.
Er bekommt mit 850uA einfach nicht genug Basisstrom,
um mehr als (Stromverstärkung 100) ca. 85mA fliessen lassen
zu können.

Nun stellt sich natürlich die Frage, ob dieser verhungerte
Transistor so Absicht ist. Zumindest ist er nützlich.
Immerhin rettet er deine Schaltung vor zerstörerischen
Stromspitzen. Aber gedacht war das so sicher nicht.
Und eine Lösung, sich auf mangelnde Stromverstärkung
in einer Schaltung zu stützen, ist es auch nicht.

Für einem 100mA (ungefähr, je nach Stromverstärkung deines
Expemplars) Lüfter liefert deine Schaltung selbst bei
100% PWM nicht genug Strom. Das ist nicht nachbausischer,
denn der nächste hat vielleicht einen Transistor mit halber
Stromverstärkung.


Man muss deutlich mehr Basisstrom liefern, damit der Transistor
auch voll durchschalten kann, 100 Ohm, und möglichst auch einen
Transistor nehmen, der den höheren Strom verträgt, BC368 wäre
ein Kandidat oder ZTX1047.

Dann kommen allerdings die Ladestromspitzen deutlicher raus.

Bau's so auf, wie ich's simuliert hatte, dann wird man die
Ladestromspitzen und deren Einfluss auf einen Spannungsregler
deutlicher sehen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Wie müsste der grobe Aufbau sein???

LB1413/LM3914 an NTC ? Ausgänge muss man mit je 1 Transistor verstärken. 
LEDs zeigen gleich die Temperatur an :-)

Autor: Björn C. (Firma: privat) (blackmore)
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Danke für die Antwort... Auf dem WC kommen einem immer die besten 
Ideen...

eigentlich könnte ich mit 4 Lüftern regeln, diese via PWM mit einem µC 
ansteuern... und über einen ständig laufen Server die Temperaturen, und 
Lüfterdaten loggen und als Graphen ausgeben...

hat sich also analog erledigt...

PS: bei der Fritzbox, wenn sie gefreezt ist, kann man die Temperaturen, 
welche von einem 1W-Sensor kommen mit OWFS auch loggen... und evtl mit 
einem 1W-Switch auch schalten...
http://trac.freetz.org/wiki/packages/owfs
http://www.owfs.org

Autor: Jens (Gast)
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@ MaWin

> Aha. Noch stärker als der 2n2222 mit 1k (also 5mA Basisstrom) wirkt nun
> der BC547 mit 4k7 als Strombegrenzer. Er bekommt mit 850uA einfach nicht
> genug Basisstrom, um mehr als (Stromverstärkung 100) ca. 85mA fliessen
> lassen zu können.

Der BC475C schaltet mit einem 4k7 Widerstand an 5V voll durch, er wird 
also nicht im „Analogbetrieb“ betrieben. Der BC547C hat Typisch eine 
Stromverstärkung von 520. Ich habe meinen gemessen (Bild1) und er hat 
sogar eine Verstärkung von 560. Der Basisstrom beträgt an 5V mit einem 
4k7 Widerstand ca. 1mA. In Bild2 ist ein Ausschnitt aus dem Datenblatt 
des BC547C zu sehen, woraus hervorgeht dass bis mindestens 50mA 
Kollektor-Strom der Transistor voll öffnet. Meinen kleinen Lüfter habe 
ich mit 20mA gemessen, da ist der Transistor also voll geöffnet...

> Nun stellt sich natürlich die Frage, ob dieser verhungerte Transistor
> so Absicht ist.

Mit diesem verhungerten Transistor schalte ich (und nicht nur ich) schon 
Jahrelang Relais und dass funktioniert absolut problemlos...

> Für einem 100mA (ungefähr, je nach Stromverstärkung deines Expemplars)
> Lüfter liefert deine Schaltung selbst bei 100% PWM nicht genug Strom.
> Das ist nicht nachbausischer, denn der nächste hat vielleicht einen
> Transistor mit halber Stromverstärkung.

Da die Lüfter ja aus der USB-Spannung gespeist werden, ist es sehr 
unwahrscheinlich dass sie an die 100mA heran ragen. Viel größer als mein 
kleiner Test-Lüfter werden sie auch nicht sein, ansonsten passen sie ja 
auch gar nicht mehr in die Fritz-Box.
Aber ich gebe Dir trotzdem Recht, für jeden Lüfter ist die Geschichte 
auch nicht „nachbausicher“ und mit Sicherheit auch nicht zu empfehlen. 
Wenn man eine Lüftersteuerung mit nur wenigen Bauteilen aufbauen will, 
dann muss man Kompromisse eingehen um halbwegs auf einen grünen Zweig zu 
kommen. Für solche kleinen Lüfter reicht meiner Meinung nach aber so 
eine Beschaltung trotzdem vollkommen aus...

LG Jens

Autor: A. K. (prx)
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Jens schrieb:

> Mit diesem verhungerten Transistor schalte ich (und nicht nur ich) schon
> Jahrelang Relais und dass funktioniert absolut problemlos...

Für's Relais reicht der locker. Verhungern tut er allerdings beim 
erwähnten "Kurzschlussstrom". Der auftretende Spitzenstrom ist es, der 
durch den Transistor begrenzt wird. Unmittelbar nach dem Einschalten ist 
der Transistor also im linearen Bereich und solange die Differenz 
zwischen Vcc und Kondensatorspannung gross genug ist bleibt er es auch.

Autor: MaWin (Gast)
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> In Bild2 ist ein Ausschnitt aus dem Datenblatt
> des BC547C zu sehen, woraus hervorgeht dass bis mindestens 50mA
> Kollektor-Strom der Transistor voll öffnet

Im Bild ist vor allem zu sehen, daß bei 850uA Basisstrom der BC547
niemals 0.9A durchlassen wird, sondern so zwischwen 50mA und 100mA 
zumacht (85 hatte ich gesagt). Daher kann bei dir so oder so der 0.9A 
Peak nicht beobachtet werden.

Spiel einfach mal mit den beigelegten Simulationsdaetn rum.

> Mit diesem verhungerten Transistor schalte ich (und nicht nur ich)
> schon Jahrelang Relais und dass funktioniert absolut problemlos...

Egal wo du im Web/auf totem Baum nachliest: Man empfiehlt dort zum 
Digitalbetrieb von Transistoren, zum Schalten in Sättigung, meist ein 
Verhältnis Baisstrom zu Kollektorstrom von 1:10 bis 1:20, nicht 1:100 
wie bei dir. Glaub dem Rest der Welt einfach, daß das seinen Sinn hat.

> Für solche kleinen Lüfter reicht meiner Meinung nach aber so
> eine Beschaltung trotzdem vollkommen aus...

Du solltest aber C1 weglassen.

Autor: A. K. (prx)
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MaWin schrieb:

> Du solltest aber C1 weglassen.

Allerdings kann es dann sein, dass der Lüfter lauter wird. Verschiedene 
Lüftermodelle reagieren erfahrungsgemäss sehr unterschiedlich und sehr 
frequenzabhängig auf PWM auf der Stromzuführung. Das Minimum kann mal 
bei 10KHz liegen, mal bei 30Hz, mal ist jenseits von DC überhaupt kein 
Blumentopf zu gewinnen.

Deshalb favorisiere ich bei Lüftern ohne PWM-Steuereingang (4-Pin Typen) 
und geringer Leistung die DC-Steuerung.

Autor: Matze .. (avr-rookie)
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...ach du meine Güte...was eine "einfache" Frage anrichten kann... ;)

Ja ich habe ein WENIG Ahnung von AVR's. IOch habe ein mkII da und 
verschiedene Entwicklungsumgebungen (IAR, AVR Studio). Programme habe 
ich selbst noch nicht geschrieben, jedoch Programme auf meine 
Anforderungen umgeschrieben.

Eigentlich möchte ich schon mehr mit uC's machen, da es ja eine 
weitgefragtes Gebiet in der Wirtschaft ist.

Um mal klar zustellen was für Lüfter ich habe hier der Link.

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=...

Der Tiny hat doch sicher eine Schnittstelle wie TWI oder USART?

@ Silvan: Wie schon gesagt wurde ist die Fritz schon von Haus aus ein 
thermaler Selbstzerstörer. Bei normalen Temp. um die 20-25°C ist das für 
die fritz auch kein Problem, nur bei den aktuellen Temp. vom bis zu 38°C 
ist sie wohl außerhalb der thermischen Belastbarkeit. Laut 
Infrarotthermometer hat sie dann bis zu 70°C an einigen Bauteilen. Was 
heißt das sie regelmäßig ihren Dienst versagt und abstürzt.

Autor: MaWin (Gast)
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> Um mal klar zustellen was für Lüfter ich habe

Warum so teure,
warum so schlechte ?

Warum nicht Pollin 320234 ? (nur mal als Beispiel)

Notebook-Lüfter sind "für gelegentliche Verwendung" da der Benutzer sie 
ständig kontrolliert und bei Ausfall ersetzen könnte (und das Notebook 
bei Lüfterausfall eh nicht kaputtgeht), also wird der Hersteller da die 
minderwertigste Ware einbauen.

Autor: Matze .. (avr-rookie)
Datum:

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gute Frage...weiß ich auch nicht. War wohl eine Kurzschlußreaktion auf 
den ständigen Ausfall der Fritz durch die thermischen Probleme.

Gehen ja ganz gut die Teile...sind leise. Das man das auch für 5 Euro 
selber bauen könnte is mir klar. :)

Aber vorrangig gehts mir ja um die Steuerung. Die Hardware sollte nicht 
das Problem sein. Wie bei jeder Idee die ich mit uC habe wird es wohl an 
der Programmierung scheitern.

Autor: Jens (Gast)
Datum:

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@ MaWin

> Im Bild ist vor allem zu sehen, daß bei 850uA Basisstrom der BC547
> niemals 0.9A durchlassen wird, sondern so zwischwen 50mA und 100mA
> zumacht (85 hatte ich gesagt). Daher kann bei dir so oder so der 0.9A
> Peak nicht beobachtet werden.

OK, dann war anfangs meine Erklärung, warum es nicht zum Kurzschluss 
kommt falsch. Der Transistor begrenzt hier also den Ladestrom und darum 
kommt es nicht zum Einbruch der Versorgungsspannung.

> Egal wo du im Web/auf totem Baum nachliest: Man empfiehlt dort zum
> Digitalbetrieb von Transistoren, zum Schalten in Sättigung, meist ein
> Verhältnis Baisstrom zu Kollektorstrom von 1:10 bis 1:20, nicht 1:100
> wie bei dir. Glaub dem Rest der Welt einfach, daß das seinen Sinn hat.

Das glaube ich Dir auch ungesehen. Es gibt aber auch andere Aussagen, 
wie die der C-Control (komme aus der Ecke) wie z.B. die Doku der M
http://www.bue.de/tabdata/manual/um_de_basicmodul.pdf
Auf Seite 59 „Anschluß eines Transitors“ ist hier ein 4k7 Widerstand 
eingezeichnet. Da ich einfach mal davon ausgehe dass die Leute wissen 
was sie da veröffentlichen, habe ich diesen Transistor auch immer so in 
meinen Schaltungen übernommen. Wie gesagt, es gab damit keinerlei 
Probleme...

> Du solltest aber C1 weglassen.

Genau das ist ja der Knackpunkt. Wenn ich den Elko weg lasse, dann gebe 
ich die reine PWM auf den Lüfter und das vertragen nur sehr wenige 
Lüfter. Mal ganz davon abgesehen dass dann ein Pfeifton zu hören ist, 
der dann doch sehr störend ist. Will man es hier „richtig“ machen, dann 
kommt man um einen OPV nicht drum herum und mit der OPV Beschaltung 
treibt das wieder die Bauteile in die Höhe.

@ Matze

> Um mal klar zustellen was für Lüfter ich habe hier der Link.
> http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=...

Und wie viel Strom nimmt der Lüfter auf? Wenn hier die Stromaufnahme 
über 50mA liegt, dann taugt meine Schaltung hier überhaupt nichts...

> Der Tiny hat doch sicher eine Schnittstelle wie TWI oder USART?

Hat er leider nicht, der Tiny25 hat nur eine USI. Du musst hier also 
mehr oder weniger alles zu Fuß erledigen.

LG Jens

Autor: A. K. (prx)
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Jens schrieb:

> Genau das ist ja der Knackpunkt. Wenn ich den Elko weg lasse, dann gebe
> ich die reine PWM auf den Lüfter und das vertragen nur sehr wenige
> Lüfter. Mal ganz davon abgesehen dass dann ein Pfeifton zu hören ist,

Eben. Aber wenn du eine passende Spule und eine Diode hinzufügst, dann 
wird ein klassischer Step-Down draus (unten schaltend, statt oben) und 
die Sache ist sauber, effizient und unabhängig von Transistorparametern.

Alternativ lass den Strombegrenzungswiderstand drin und reduziere den 
Basiswiderstand. Gibt dann ein sauberes RC-Glied als PWM-ADC und macht 
weniger von der Charakteristik des Transistors abhängig. Für schwache 
Lüfter, die du in der Anwendung nicht auf volle Touren bringen musst, 
tut es das wohl auch.

Autor: A. K. (prx)
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s/ADC/DAC/

Autor: MaWin (Gast)
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> Wenn ich den Elko weg lasse, dann gebe ich die reine PWM
> auf den Lüfter und das vertragen nur sehr wenige Lüfter.

Du machst nichts anderes.

Du machst mit C1 genau das, was die Lüfter haben, die keine PWM 
vertragen.

Ein normaler menschanischer Elektromotor verträgt PWM (er wird im 
Teillastbereich ein bischen wärmer und bekommt dafür ein bischen mehr 
Drehmoment, passt schon).

Ein BLDC Lüfter mit Elektronik funktioniert, wenn er eine Zeit lang 
Spannung bekommt und beschleunigt, und eine Zeit lang abgeklemmt ist und 
ohne Antrieb ausläuft auch problemlos. Langsame PWM geht also.

Nun gibt es aber BLDC Lüfter, die NICHT an PWM funktionieren. das sind 
genau die, die einen Kondensator am Eingang haben, um die 
Eingangsspannung zu filtern und zu glätten weil sie nicht dafür 
ausgelegt sind, daß sie sofort auf verfügbare Spannung reagieren. Die 
funktionieren deswegen nicht, weil dieser Kondensator bei jedem 
anklemmen an die Versorgungsspannung mit massivem Strom geladen wird, 
und dabei sowohl er als auch die Ansteuerschaltung überlastet wird.

Genau das macht dein C1.

Wie festgestellt, du hattest Glück, daß dein Transistor schon bei 
weniger als 100mA strombegrenzend wirkt. Wenn man aber darüber 
nachdenkt, ob man das als Funktionsprinzip auch anderen empfehlen kann, 
muss man abraten, die Stromverstärkung der Transistoren ist zu 
unterschiedlich, die Stromaufnahme der Motoren zu verschieden und auch 
kleine Stromimpulse (von 10 auf 100mA) wirken als Störung.

ENTWEDER man baut nicht einen Kondensator parallel ein, sondern eine 
Spule seriell und damit im Endeffekt einen step down "Tiefsetzsteller".

ODER man lässt den Kondensator weg und nimmt einen PWM geeigneten 
Lüfter.


Der Elko ist in jedem Fall schlecht. Die d.s.e FAQ sagt:

"Wer sich dann nur auf ein Bauteil (den Kondensator statt die 
Drosselspule) verlässt, konstruiert murksige Schaltungen."

Autor: A. K. (prx)
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MaWin schrieb:

> Ein BLDC Lüfter mit Elektronik funktioniert, wenn er eine Zeit lang
> Spannung bekommt und beschleunigt, und eine Zeit lang abgeklemmt ist und
> ohne Antrieb ausläuft auch problemlos. Langsame PWM geht also.

Ich hatte bereits Gelegenheit, das mit verschiedenen Lüftertypen mit den 
verschiedensten Frequenzen auszuprobieren. Es gibt nun einmal welche, 
die mit PWM zwar funktionieren, aber dann beispielsweise pfeifen. 
Langsame PWM kann funktionen, kann dabei aber ebenfalls Geräusch 
produzieren.

Autor: Jens (Gast)
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Hallo!

OK, ich sehe ein dass meine „Heimwerkerschaltung“ nicht für die 
Öffentlichkeit geeignet ist, da hier (wie schon erwähnt) zu viele Fragen 
offen bleiben...

Anbei eine neue Schaltung, die nach dem Step-Down Prinzip arbeitet. 
Getestet habe ich die Schaltung jetzt aber nicht. Wenn jemand einen 
Fehler findet, bitte bescheid sagen. Wenn der ATtiny25 mit 8MHz 
arbeitet, dann sollte eine PWM-Frequenz von ca. 31KHz erreicht werden. 
Ich hoffe dass das ausreicht...

LG Jens

Autor: Matze .. (avr-rookie)
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...zur Stromaufnahme kann ich gerade nix sage...denn muss ich erstmal 
messen. Da beide aber über einen USB Port gespeist werden ist schon mal 
sicher das es nicht mehr als 500mA sind.

und wie programmiert man den tiny jetzt? Über SPI oder ähnliches sicher 
nicht. Ich habe aber nur einen mkII da.

Autor: Jens (Gast)
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und wie programmiert man den tiny jetzt? Über SPI oder ähnliches sicher
nicht. Ich habe aber nur einen mkII da.

Doch, der Tiny25 wird über SPI programmiert. Mit dem MKII sollte es 
keine Probleme geben...

LG Jens

Autor: Matze .. (avr-rookie)
Datum:

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na dann schau ich mal, wie ich ein programm zusammen bastle. hab gerade 
keine idee.

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