Hallo, ich möchte gerne eine einfache Lüftersteuerung mit PWM realisieren. Das PWM-Signal habe ich mit einer LMC555 Schaltung erzeugt. Den Lüfter habe ich mit Freilaufdiode an einen IRLZ24 N-Kanal MOSFET als Lowside-Schalter angeschlossen. Das Gate ist an den Ausgang des LMC555 geschaltet. Bei 20 kHz Frequenz und einem Tastverhältnis von 0,5 lief der Lüfter an, wurde aber dann langsamer und blieb nach ca. 20 Sekunden ganz stehen. Ich habe mit einem Oszilloskop die Gate-Spannung und die Drain-Spannung gemessen. Ich habe erwartet, dass beim Abschalten des Transistors die Drain-Spannung um 0,7 V höher als die Betriebsspannung ansteigt, da der Strom durch die Induktivität des Motors sich ja nicht schlagartig ändern kann und der Strom dann durch die Freilaufdiode geht und dort die 0,7 V Spannung erzeugt. Aber im Gegenteil. Beim Abschalten steigt die Drain-Spannung nur minimal an und beginnt dann von 0 V bis 10% der Betriebsspannung zu schwingen. Dann habe ich die Frequenz auf 100 Hz abgesenkt. Bei 100 Hz verhielt die Schaltung sich wie erwartet. Beim Ausschalten Stieg die Drain-Spannung auf Betriebsspannung und der Lüfter lief problemlos. Dann habe ich anstelle des Lüfters einen Miniaturmotor ohne Last angeschlossen. Der Motor lief, aber die Drain-Spannung schwang wieder zwischen Masse und 10% der Betriebsspannung. Durch Abbremsen des Motors konnte dieser Effekt jedoch reduziert werden. Jetzt frage ich mich, wie dieser Effekt zustande kommt. Der Lüfter behält ja während des Betriebs nahezu seine Drehzahl. Wenn der Transistor jetzt sperrt, dreht der Lüfter sich ja aufgrund seines Trägheitsmoments weiter. Ich vermute, dass dadurch im Läufer des Motors eine Spannung induziert wird. Zudem verstehe ich auch nicht, wieso der Lüfter bei 20 kHz solche Probleme bereitet. Die Induktivität des Lüfters verhält sich ja wie ein Tiefpass. Je höher die Frequenz ist, desto "schöner" sollte der Strom durch den Motor werden. Ich habe die böse Vermutung, dass der Motor in der Abschaltzeit als Generator läuft und dadurch ausgebremst wird. Aber so richtig erklären kann ich mir das alles nicht. In Multisim funktioniert alles ohne Probleme und der Effekt ist auch nicht erkennbar. Ich habe einen Schaltplan von der MOSFET-Schaltung angehangen. Grüße, Philipp
Angehängte Dateien:
-
PWM.png
(5 KB)
