Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kfz-Kühlerlüfter Regelung mit NE555


von frankreed (Gast)


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Hallo,

für meinen Oldtimer möchte ich gerne eine Lüftersteuerung für den 
Kühlerlüfter realisieren. Der Lüfter kann von Haus aus nur voll oder gar 
nicht laufen (zwei Anschlussdrähte Plus und Masse). Einen anderen Lüfter 
kann ich aufgrund der Platzgründe im Auto nicht verbauen.

Google war mein Freund und hat mir den angehängten Schaltplan 
ausgespuckt.
( 
http://www.pcbheaven.com/circuitpages/Two_Speed_Temperature_Fan_Controller/ 
).

Dort ist das ganze mit einem NTC realisiert, der bei der einstellbaren 
Temperatur T1 einen Lüfter erst mit der Drehzahl n ansteuert und bei 
einer einstellbaren Temperatur T2 den Lüfter voll durchschaltet.

Jetzt stellen sich mir ein paar Fragen:

1) Der Kfz-Lüfter zieht lt. Datenblatt unter Volllast (also volle 
Drehzahl) ca. 12 A

2) Ist die Schaltung überhaupt für den Zweck geeignet?

3) Welchen MOSFET im TO220-Gehäuse kann ich statt dessen einsetzen? Ich 
möchte die Schaltung wenn möglich ohne Kühlkörper aufbauen.

4) Wie müsste ich die Schaltung abändern, dass man statt eines NTC zwei 
Thermoschalter einsetzen könnte? Sprich bei Temperatur T1 spricht der 
erste Thermoschalter an, schaltet den Lüfter auf Drehzahl n und bei 
Temperatur T2 spricht der zweite Thermoschalter an und steuert den 
Lüfter voll (ggf. über ein Relais) durch?

5) Beim Absinken der Temperatur soll dann bei Erreichen des 
Abschaltpunkts des zweiten Thermoschalters (also dem mit dem höheren 
Schaltpunkt als des ersten Thermoschalters) die ganze Sache komplett 
ausgeschaltet werden, also Lüfter aus.

Ich weiß hier im Forum sind sehr gute Experten, die mir bestimmt helfen 
können.

Danke!

von Michael (Gast)


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frankreed schrieb:
> Sprich bei Temperatur T1 spricht der
> erste Thermoschalter an, schaltet den Lüfter auf Drehzahl n und bei
> Temperatur T2 spricht der zweite Thermoschalter an und steuert den
> Lüfter voll (ggf. über ein Relais) durch?

frankreed schrieb:
> 5) Beim Absinken der Temperatur soll dann bei Erreichen des
> Abschaltpunkts des zweiten Thermoschalters (also dem mit dem höheren
> Schaltpunkt als des ersten Thermoschalters) die ganze Sache komplett
> ausgeschaltet werden, also Lüfter aus.

Glaube, da hat sich ein Fehler eingeschlichen. Du willst T1 als untere 
Grenze mit Drehzahl L (=Low) fahren, bei T2 dann auf Drehzahl H(=High) 
schalten, jedoch bei unterschreiten der höheren Temperatur (=T2) das 
ganze wieder ausschalten? D.h. dein Lüfter wird den ersten Anstieg der 
Temperatur kühlen, wenns weiter steigt stärker kühlen, wenns wieder 
unterschreitet ausschalten und dann munter das Kühlwasser zum kochen 
bringen lassen, weil das ganze dann nie mehr T1 unterschreitet um die 
Regelung wieder zu beginnen...

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Den Fet musst du nach dem Anlaufstrom bemessen, das werden "etwas" mehr 
als die 12A sein...IRLZ44 könnte reichen.
Und wenn du dir den Aufwand deiner Schaltung und deren Unflexibilität 
mal anschaust, wirst du zu der Erkenntnis kommen, das ein Tiny25 + ein 
paar Zeilen Code die bessere Wahl ist.

von Harald W. (wilhelms)


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frankreed schrieb:
> Hallo,
>
> für meinen Oldtimer möchte ich gerne eine Lüftersteuerung für den
> Kühlerlüfter realisieren. Der Lüfter kann von Haus aus nur voll oder gar
> nicht laufen (zwei Anschlussdrähte Plus und Masse).

Das reicht doch aus, wenn Du einen passenden Temperaturschalter hast.
Da Wärmevorgänge langsam verlaufen, bringt eine kontunuierliche
Regelung hier keine Vorteile. Zumal der Lüfter normalerweise nur
in Extremsituationen (Stop and Go) anspringt.
Gruss
Harald

von frankreed (Gast)


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Michael schrieb:
> frankreed schrieb:
>> 5) Beim Absinken der Temperatur soll dann bei Erreichen des
>> Abschaltpunkts des zweiten Thermoschalters (also dem mit dem höheren
>> Schaltpunkt als des ersten Thermoschalters) die ganze Sache komplett
>> ausgeschaltet werden, also Lüfter aus.
>
> Glaube, da hat sich ein Fehler eingeschlichen. Du willst T1 als untere
> Grenze mit Drehzahl L (=Low) fahren, bei T2 dann auf Drehzahl H(=High)
> schalten, jedoch bei unterschreiten der höheren Temperatur (=T2) das
> ganze wieder ausschalten? D.h. dein Lüfter wird den ersten Anstieg der
> Temperatur kühlen, wenns weiter steigt stärker kühlen, wenns wieder
> unterschreitet ausschalten und dann munter das Kühlwasser zum kochen
> bringen lassen, weil das ganze dann nie mehr T1 unterschreitet um die
> Regelung wieder zu beginnen...

@Michael:
Nee, so wie ich es beschrieben habe macht es schon Sinn:
Und zwar weil T1 spätestens dann unterschritten wird, wenn der Fahrtwind 
das Kühlwasser unterhalb dieser Temperatur abgekühlt hat. Und wenn ich 
dann im Stau stehe, kein Fahrtwind mehr da ist zum Kühlen, steigt die 
Temperatur wieder und der Lüfter geht zuerst mir halber Drehzahl wieder 
an. Falls diese Kühlung reicht schaltet es bei Unterschreiten von T1 
wieder aus.
Oder ich habe einen Denkfehler.


@all:
andere Idee wäre:

Temperatur steigt, ein Thermoschalter mit Schaltpunkt T1 (Hysteren 
lassen wir mal weg) schaltet eine PWM-Schaltung ein, die den Lüfter mit 
halber Drehzahl drehen lässt.
Temperatur steigt aber weiter, Lüfter wird separat mit zweitem 
Thermoschalter bei T2 über mit Relais mit voller Spannung versorgt und 
läuft dann voll. Jetzt soll aber mit Erreichen des Schaltpunkts T2 die 
PWM-Schaltung komplett ausgeschaltet werden (da ich sie zu dem Zeitpunkt 
nicht mehr brauche).
Erst bei Unterschreiten von T1 (ist ja kleiner als T2) soll das Spiel 
wieder von Vorne beginnen: Alles aus -> T1 erreicht -> halbe Drehzahl 
mit PWM -> T2 erreicht -> volle Drehzahl über Relais und PWM aus -> 
Temperatur fällt unter T2 -> alles aus -> Temperatur fällt unter T1 -> 
nichts passiert.
Kompliziert nicht wahr?

Auslegung der PWM mit NE555 und den o.g. Angaben würde ich ggf. noch 
hinbringen, aber die Schaltung drum rum mit dem Aktivieren eben nicht.
Irgendwelche Ideen?

von T. (Gast)


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frankreed schrieb:
> ..ein Thermoschalter mit Schaltpunkt T1...schaltet eine PWM-Schaltung ein, die 
den Lüfter mit
> halber Drehzahl drehen lässt.
> Temperatur steigt aber weiter, Lüfter wird separat mit zweitem
> Thermoschalter bei T2 über mit Relais mit voller Spannung versorgt..


Dafür gibt es zweistufige Thermoschalter. Die meisten Autos in den 80er 
und 90er Jahren hatten solche Thermoschalter. Passend dazu waren 
zweistufige Lüftermotoren verbaut. Manche waren mit Relais geschalten, 
manche direkt.
Warum willst du das Rad neu erfinden? Suche auf dem Schrottplatz einfach 
nach einer passenden Kombination. In einem Golf II z.B. wirst du auf 
jeden Fall das passende finden.

von frankreed (Gast)


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frankreed schrieb:
> Der Lüfter kann von Haus aus nur voll oder gar
> nicht laufen (zwei Anschlussdrähte Plus und Masse). Einen anderen Lüfter
> kann ich aufgrund der Platzgründe im Auto nicht verbauen.

Darum geht keiner aus dem Golf 2 und ein zweistufiger Thermoschalter 
bringt bei einem einfachen Lüfter nichts...

von Anja (Gast)


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H.joachim Seifert schrieb:
> Den Fet musst du nach dem Anlaufstrom bemessen, das werden "etwas" mehr
> als die 12A sein...IRLZ44 könnte reichen.

Nee nicht der Anlaufstrom sondern der Blockadestrom (Vereisung) ist das 
was der FET aushalten muß. Wobei der Motor eine Blockade sicher nicht 
auf Dauer aushält. Man sollte in so einem Fall schon innerhalb einer 
Minute abschalten.

Ich würde einen TEMPFET oder ähnliches verwenden. Vielleicht reicht ja 
schon ein BTS141 parallel zum existierenden Thermoschalter.

frankreed schrieb:
> Darum geht keiner aus dem Golf 2 und ein zweistufiger Thermoschalter
> bringt bei einem einfachen Lüfter nichts...

Man könnte auch einen Widerstand (im Luftstrom des Lüfters) in Reihe mit 
der ersten Stufe Schalten.

Gruß Anja

von Martin B. (statler)


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Nimm einen zweistufigen Thermostaten und einen Buck-Converter, der dir 
aus den 12V z.B. 6V macht. Mit dem Thermostaten schaltest du dann 
einfach um.

Dieser hier könnte geeignet sein.
http://www.ebay.de/itm/12A-100W-Adjustable-DC-Step-Down-Convert-Battery-Buck-3-3-5-12-24V-Power-Supply-/390557647407?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5aef0cc22f

Der Thermostat sollte die Bordnetzspannung entweder direkt an den Lüfter 
legen oder an den Eingang des Buck-Reglers. Die Rückspannung über den 
gemeinsamen Anschluß am Lüftermotor sollte unkritisch sein, da aufgrund 
der Schaltung im Ausgang des Reglers so wieso eine Diode in der 
passenden Polarität eingebaut ist.

von Ben _. (burning_silicon)


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> Nee nicht der Anlaufstrom sondern der Blockadestrom (Vereisung) ist das
> was der FET aushalten muß.
Schlechtes Beispiel. Wenn der Kühler vereist ist braucht der Lüfter 
sowieso nicht zu drehen. Und wenn er nach einer kleinen 
Kotflügelverbiegung durch Kaltverformung blockiert ist, ist das glaub 
ich auch das geringste Problem. Wenn sich der Lüftermotor nicht mehr 
dreht liegt das meistens an einem ganz einfachen Lagerschaden.

Die Sicherung sollte so bemessen sein, daß sie bei blockiertem Motor 
nach kurzer Zeit auslöst. Dann hat man kein Problem damit.

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