mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lüfter über PWM, Bauteilauswahl?!?


Autor: Leidi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin Moin!

Habe anbei eine kurze Skizze angehängt, die meinen Vorschlag der
Lüfteransteuerung (Lüfter 24W bei 12V) über PWM zeigt.
Das Ganze über Optokoppler zur galvanlischen Trennung, MosFet und
Tiefpaß-Filter.
Das PWM-Signal wird vom HCS12-µC von Freescale erzeugt.
Habt Ihr irgendwelche Einwände bzgl der Schaltung?
Bei den Bauteilen (MosFet BUZ11, Optokoppler 4N35) bin ich mir nicht
sicher, ob die so geeignet sind! Ich weiß nicht, nach welchen Kriterien
(Schaltgeschwindigkeit etc?)ich die Bauteile auswählen muß und wie ich
am Besten die Bauteile bei gegebenen Kriterien (?) finden kann.
(Es git ja bspw. zig MosFets. Ich kann ja nicht jedes Datenblatt
durchgehen.)
Gibt es evtl eine Bauteil-Datenbank incl. Suchfunktion (bspw Vds, Id,
Rds)?
Gruß
Leidi

Autor: Schoaschi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi! muss nicht PIN6 des OPVs offen sein? so wäre dieser ja immer
durchgeschalten oder nicht?
und was du mit L1, C1 und D1 so ganz vor hast, weis ich auch nicht ;-)

ich würd die L1,C1 und D1 da weg tun und den Lüfter in serie mit dem
FET geben und antiparallel zum Lüfter eine freilaufdiode hängen. und
zur glättung würde ich am eingang, wo die 12V daher kommen, einen
Tiefpass reingeben. so würde ich das machen, ob es die idealste lösung
ist, weis ich nicht ;-)

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
PIN 6 des OK (OPV ist eigentlich ein Operations-Verstärker...) sollte
wirklich nicht mit +12V verbunden sein, weil der OK dann nur einen
einzigen sehr kurzen Schaltvorgang durchführt.
Die Funkenlöschdiode muß auch antiparallel zum Lüfter geschaltet
werden.
Das LC-Siebglied erscheint mir jetzt auch etwas komisch (wenn nicht
sogar überflüssig).

Ergo: Es gibt Einwände zu deiner Schaltung ;)

Autor: Leidi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hmm, okay!
Habe nun den Schaltplan ein wenig geändert.
Habe es allerdings nicht verstanden, warum ich nur EINEN kurzen
Schaltvorgang auslöse, wenn ich PIN 6 des OK mit +12V verbinde.
Könnt Ihr mir das evtl nochmal kurz genauer erklären?!?!

Zum LC-Glied:
Ich hatte ursprünglich das LC-Glied dort platziert, weil ich dachte,
dass die Strom-/Spannungs-Spitzen, resultierend durch die PWM,
herausgesiebt werden müssen. Das war ja dann wohl verkehrt... :-)

So, nur damit ich es richtig verstehe, was ich hier fabriziere:
Mit meiner Schaltung wird doch GND (12V bleibt bei 12V) über den Mosfet
angehoben. Durch diese Potentialänderung kann ich doch dann den Lüfter
steuern, oder?
Und die Potentialänderung wird durch das PWM-Signal erzeugt, oder?

P.S. Ganz schön schwierig für nen Hobby-Elektroniker :-)

Autor: Marko B. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wozu der Optokoppler?

Autor: Leidi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Marko B
Wegen der galvanischen Trennung.
Will so den µC schützen
Ist das so verkehrt?

Autor: Marko B. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wovor willst Du den Controller schützen? Ist da irgendwo Netzspannung
oder Hochspannung im Spiel?

Autor: ka-long (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

Ich denke, das LC Glied ist kein Tiefpass, sondern eine Bandsperre.
Bei niedrigem f leitet die Spule, bei hohem f der Kondensator.

Häng das C mit einer Seite auf GND.
Der Abgriff des C an der anderen Seite würde ich rechts an der Spule
(also Abgriff Richtung Lüfter) machen.
Meine Überlegung dazu, Du willst Störungen vom Lüfter nicht in die 12V
einspeisen.


Gruß ka-long

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Leidi:
Hast du schon mal die Basis eine Transistors ohne strombegrenzenden
Vorwiderstand an eine Spannung grösser 0,7V gehängt? Das raucht und
knallt kurz, und der Transistor ist kaputt (bin mir nicht mal sicher,
ob 0,7V nicht schon zu viel sind; es kommt auf den Basis-Strom an...).

ka-long hat Recht mit dem Kondensator gegen Masse.

Es gibt übrigens im Europa-Verlag hervorragende (preiswerte) Bücher zum
Thema Elektronik. Die werden auch in Berufschulen und der gewerblichen
Ausbildung empfohlen. Wenn man das Elektronik-Hobby längerfristig
betreiben will, sollte man sich sowas zulegen. Ich finde Bücher
deswegen praktisch, weil man sich darin auch Sachen markieren kann. Das
geht im Internet immer ziemlich schlecht. Ausserdem muss man da auch den
Mist von den vernünftigen Sachen (z.B. www.elektronik-kompendium.de <--
gehört ja wohl in jede Favoritensammlung) trennen.

Autor: Leidi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ka-long
Ich glaube, der Begriff Bandsperre trifft es besser! Da haste wohl
recht.

Da ich einen normalen PC-Lüfter verwenden möchte, der eine eletronische
Kommutierungselektronik verwendet, muß eigentlich (wenn ich mich nicht
irre) ein LC-Glied die Spitzen ausfiltern. (Jedenfalls habe ich es so
verstanden). Deshalb das LC-Glied!!!

@Marko B.
Vor Überspannungen (durch bspw Kurzschlüsse verursacht) möchte ich den
Controller schützen. So habe ich doch zwei getrennte Kreise. Ist doch
die sicherste Alternative, oder?

Autor: Jörn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Leidi:

Ich würde sagen die Diode ist in deiner zweiten Schaltung verkehrtherum
eingezeichnet.

Gruß Jörn

Autor: Leidi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ka-long
meintest du das so in etwa?

@Jörn
die Diode habe ich nun gedreht

@Rahul
ne, habe ich noch nicht gemacht. Sollte ich wohl mal ausprobieren. Hört
sich lustig an ;-)
jau, ich glaube, ich besorg mir mal so ein schönes Büchlein

Autor: Hauke Radtki (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ja so filtere ich auch die spannung meiner lüfter! Funktioniert super,
ich hab 100µF kondensator und ne spule genommen, die ich irgendwo
ausgebaut habe (nicht sehr groß) und es funzt super für normale PC
lüfter (so 2-3W) für nen 24W lüfter würde ich die werte jedoch etwas
hochschrauben!

Autor: Leidi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Hauke Radtki
Ach klasse. Endlich mal eine positive Meldung :-)
Sage mal, auf welches Schaltbild beziehst du dich?
PWM_FAN.jpg, oder PWM_FAN2.jpg, oder PWM_FAN3.jpg?
Oder welches sieht wenigstens ähnlich aus?
Gruß
Leidi

Autor: Hauke Radtki (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich meine das 3. ... nur dass ich halt jedem lüfter ein einzelnes LC
glied verpasse ...  funzt super! im ganzen frequenzspektrum kein piepen
pfeifen o.ä. ich konnte sogar die freilaufdiode weglassen (hab ma mit
dem oszi nachgemessen, war total glatt (nur wenige mV restwelligkeit)
aber du solltest für nen 24W lüfter auf jeden fall nen großen Elko
nehmen, und auch gucken, ob die spule die 2A aushält!

Autor: Arno (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
zu Schaltung 3:
Die Spule muß vor den Kondensator. 15mH ist schon ein starkes Stück.
Wie hast Du die denn berechnet und welche Bauform hast Du gewählt?
Arno

Autor: Marco S (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und warum nicht so?

Diese Schaltung entspricht einem Buck-Converter und sollte mit 24W
recht gut zurechtkommen.

Marco
-

Autor: Hauke Radtki (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der einzige unterschied hier ist ja die lage des LC glieds ... genauso
mache ich das auch ( nur dass ich nen pullup am gate auf +12V von 1k
hab, und ihn bei bedarf mit nem transistor auf GND ziehe) aber sorum
funzt natürlich auch

Autor: Arno (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Marco S
Wir haben mirt einer PWM für 12V begonnen und Du präsentierst jetzt
einen Buck-Konverter.
Der Motor des Fan ist schon einen Induktivität, warum also noch eine
zusätzliche Verlustquelle in Reihe schalten. Die Diode kann man als
Schutz drinlassen.
Zum, LC-Glied:
1. 15mH ist schon eine recht massive Spule mit einem nicht mehr zu
vernachlässigenden ohmschen Widerstand. Simuliere doch mal so eine
Induktivität mit einem realen Ohmschen Widerstand von 2 - 3Ohm. Dann
fehlen von den 12V bei 2A nämlich schon >4! Deswegen meine Frage nach
der Dimensionierung und der praktischen Ausführung.
2. Wenn er den Rest der Schaltung vor Störungen aus seiner PWM schützen
will, ist die Reihenfolge so richtig. Es soll aber bestimmt ein
Siebglied für die Speisespannung sein. Also erst L dann C, wie es sich
für einen Tiefpaß gehört.

Arno

Autor: Leidi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin Moin!

@arno

" Also erst L dann C, wie es sich für einen Tiefpaß gehört."

Schau mal im Bild nach. Meinst du das so?

"Deswegen meine Frage nach der Dimensionierung und der praktischen
Ausführung."

Ich werde aller Wahrscheinlichkeit nach eine PWM-Frequenz von 10KHz
nutzen (--> 100µs für eine Periode)
Nach I=(u*t)/L kann ich bei L=10mH eine Stromänderung von 30mA
erzielen. [I=(6V*50µs)/10mH=30mA]
Ist diese Überlegung so richtig?

Gruß
Leidi

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>PWM-Frequenz von 10KHz

Noch ein Tip:
Der BUZ11 hat eine Ciss Eingangskapazität von 2.1nF zusammen mit R2=10K
ergibt das eine schöne Tiefpassverzögerung beim Ausschalten.
Rechne nach ob du da mit deinen 10KHz hinkommst (insbesondere bei
PWM>50%).

Autor: Josef (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Optokoppler wird aussteigen - weil PWM zu schnell.


SG

Autor: Leidi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Argggh, langsam verzweifele ich!!!!

Also habe ich zwei Möglichkeiten:

1. niedrigere PWM
--> welche PWM-Frequenz ist denn angemessen?
--> ändert sich dann auch die Anforderung an die Induktivität? Kleiner
oder größer?

2. schnelleren Optokoppler --> gibt es überhaupt nen schnelleren?

Autor: Schoaschi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi!

Ähm eine kleine zwischenfrage. Erden alle GNDs miteinander
verbunden?Ich kann zwar nicht Eagle zeichnen, aber mir schein so als
würdest du das tun.Nur wenn du das machst, ist deine glavanische
trennung eh schon wieder nicht mehr vorhanden oder etwa nicht?! denn
über die masse sind sie dann alle wieder miteinander galvanisch
gekoppelt.

Im anhang ist ein pdf der firma microchip. hier kannst du sehen wie
microchip solch eine schaltung realisieren würde ;-). schau mal unter
TIP#14.

mfg schoasch

Autor: Leidi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Schoasch,

der Einwand mit der Masse scheint wohl richtig zu sein. Hätte den
linken Gnd, irgendwie anders beschriften sollen, damit es deutlicher
wird, das es sich um unterschiedliche Massen handelt.

Der Tipp14 im PDF-File beschreibt die Ansteuerung eines brushed-DC
motors. Bin mir nicht sicher, ob ich diesen Tipp übernehmen kann, da
(wenn ich es richtig verstanden habe)ein Lüfter bürstenlos arbeitet.
Der nutzt so ne elektronisch kommutierende Steuerung. Deshalb muß ich
das Signal wohl glätten.

Autor: Schoaschi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stimmt. auch wieder wahr. sorry.

Hast du nun deine schaltung schon aufgebaut und getestet? schon mit dem
Oszi nachgemessen?

Autor: Leidi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@schoaschi
Nee, noch habe ich weder etwas aufgebaut, noch getestet.
Ich plane noch :-)
Aber, wenn ich das Ganze so betrachte, dann bringt mir die ganze
Planerei nichts. Werde wohl zu der Try and Error Methode übergehen und
einfach mit nem Ozzi messen. Mal schauen.

@Hauke Radtki
Kannst du mir bitte sagen, mit welcher PWM-Frequenz du arbeitest?

Autor: Schoaschi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich sag dazu nur: Probieren geht über studieren ;-)

ausprobieren bringt manchmal mehr erfolg als komplett alles
durchplanen.(Spreche aus erfahrung;-)). Und ausserdem machts viel mehr
spass, wenn was funktioniert oder etwas abbrennt :D.

In der wirtschaft wird das ja auch zuerst einmal probiert... da trägt
das den wunderschönen namen: Prototyping ;-)

Autor: Hauke Radtki (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich benutze die schaltung mit nem BUZ11 und anstatt dem optokoppler (der
ind einem fall jedoch sinnvoll ist) nen normalen Transistor und das bei
ca 35KHz ohne probleme! bei so einer hohen frequenz kann man eigendlich
sogar das LC glied weglassen, solange es der versorgungsspannung egal
ist, ob wellen drin sind, weil man die 35KHz natürlich nicht mehr hört.

Autor: Matthias Hirsch (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Leute

Hab mal ne Frage zu diesem Thema.
Werden nicht 3 dieser Schaltungen benötigt für einen 3 phasigen
bürstenlosen Motor?

Autor: Anon Ymous (anonymous)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es handelt sich um einen starken PC-Lüfter, wenn ich das richtig 
verstanden habe. IN diesem ist der brushless controller shcon 
integriert.

Wenn ein solcher Motor inkl. elektronik mit PWM versorgt wird, arbeitet 
die Elektronik nicht richtig. Deswegen muss die SPannung geglättet 
werden.

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich will ja nix sagen, aber der Thread ist schon ziemlich alt ...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.