R2R Lüftersteuerung ?

Ich gestehe, dass ich deine Frage nicht verstanden habe. Was hast du 
vor?

Du willst einen Gleichstromlüfter mit verschiedenen Spannungen 
ansteuern?

Über ein R2R Netzwerk wäre das wenig sinnvoll. Der Motor möchte seine 
Spannung niederohmig sehen. Also brauchst du noch einen Trennverstärker.

Aber warum so aufwendig? Steuere ihn doch über PWM. Das kann dein ATMega 
nebenbei erzeugen. Und als Schalter nimmst du einen kleinen FET.

CBRler schrieb:
> Jakob möchte, je nach Ananlogwert an einem R2R-Netzwerk verschiedene
> Transistoren durchschalten, die dann den Lüfter mit Spannung
> versorgen....

ist aber nicht das Selbe wie

DomeG schrieb:
> µC --> R2R (DA-Wandler) --> Impendanzwandler (mit OP) --> Lüfter

CBRler schrieb:
> Genau so meinte ich es.......

Dann schreibe es auch. Aus deinem Geschreibe habe ich keinen konkreten 
Hinweis für den TO gefunden, in MaWins dagegen schon.

Mist, Uwe war schneller.

PWM mit PC-Lüftern kann schnell Probleme bereiten, da sie von 
bürstenlosen Motoren angetrieben werden die elektronisch ihre Windungen 
umschalten. Dieser Vorgang wird gestört wenn die Versorgungsspannung 
z.B. per PWM immer wieder unterbrochen wird. Es gibt aber auch PC-Lüfter 
die für diese Betriebsart ausgelegt sind, z.B. über ein eigene 
PWM-Steuerleitung verfügen.

So gesehen ist die Idee die Spannung anstelle der Pulsbreite zu regeln 
nicht die schlechteste, auch ohne daß Lernen und Experimentieren ganz 
oben auf der Liste stehen. Allerdigs ist ein OPV eigentlich nicht als 
Leistungstreiber gedacht.

Man kann aber einen Transistor als Emitterfolger an diesen R2R-DAC 
anschließen oder mit dem DAC den Feedback eines Spannugsreglers 
manipulieren. PWM mit Tiefpaß ginge auch. Damit wäre die 
Ausgangsspannung geglättet und die Kommutierung im Lüfter könnte weiter 
arbeiten. Das ginge schon in Richtung Schaltregler. Nur sollte man nicht 
auf die Idee kommen einfach NUR einen Kondensator als Tiefpaß zu 
verwenden, weil damit das konzept der PWM ad absurdum geführt wird. In 
dem Fall wird weiterhin (fast) die volle Leistung übertragen, nur in 
einem PWM-abhängigen kleineren Zeitfenster.

Uwe schrieb:
> Eigentlich war das Forum mal recht vernünftig, aber ein Ton ist das
> geworden, es ist wirklich zum Erbrechen. Warum muss jeder erstmal als
> dumm und blöd runtergemacht werden obwohl man selbst meist nur
> Halbwissen beizusteuern hat.

Wo ist in diesem Thread jemand als "Dumm" oder "Blöd" bezeichnet worden? 
Bitte Zitat, oder besser erst mal lesen bevor man solche Behauptungen 
aufstellt.

@ MaWin

Im Prinzip sehe ich das ähnlich, doch denke ich daß für Experimente und 
Gehversuche bei PC-Lüftern, die meistens in der Größenordnung von 1-2 
Watt unter Vollast liegen, der zu verbratene Anteil noch in vertretbarem 
Rahmen liegt.

Natürlich hast Du recht, daß izwischen geschaltete Lösugen für diese 
Anwendung eher dem Stand der Technik entsprechen, aber hier würde ich es 
anders herum betrachten. Gerade wenn es erst einmal darum geht 
einzusteigen, will man ja oft eine Technik testen und sucht eine 
einigermaßen passende Testanwendung. Man sucht also ein halbwegs 
passendes Problem um eine Lösung zu testen, oder allgemeiner, 
irgendetwas mit dem Mikrocontroller anzufangen und nicht die beste 
Lösung für das Problem.

Ich sehe das nicht so streng. Manchmal darf es durchaus noch analog 
sein, insbesondere beim Einstieg. Da kann man auch erstmal eine kleine 
Glühbirne, einen Heizdraht oder LED mit Vorwiderstand ansatzweise 
"ohmisieren" bei den ersten Schritten mit geschalteten Lasten/PWM, bevor 
man den zweiten Schritt macht und Induktivitäten einbaut. Die Bauteile 
müssen ja ungefähr zur Last und Frequenz etc. passen, wenn es sich wie 
erwartet verhalten soll. Bis man soweit ist und auch sonst haben 
Linearregler hier und da noch ihre Berechtigung, auch wenn geschaltet 
natürlich sprichwörtlich cooler ist ;-)

Ich bin selbst auch noch relativ neu im Thema, und daher für 
anfängerkompatible Lösungen, während Du schon den Ausblick für die 
Fortgeschrittenen lieferst.

Jakob schrieb:
> Zum Verständnis : uC => PWM => Tiefpass => Mosfet => Lüfter ?
> Da der Lüfter mit 12 V läuft ? Ok, zum Anfang erst mal ein 5V Lüfter für
> den man kein Fet braucht mit dem man die 12 V schaltet.

Ähm. Nein.
Der FET ist nicht nur notwendig, um die 12V zu schalten, sondern den 
brauchst du auch um den Strom, den der Lüfter ziehen will, bereit 
stellen zu können.

So ein µC Ausgang kann nicht beliebig viel Strom liefern. Ich würde mal 
sagen, typisch sind so 15 bis 20mA. Damit läuft aber kein Lüfter, selbst 
wenn es von der Spannung her passen würde.


Du musst 2 Parameter kontrollieren!
Spannung UND Strom

Jakob schrieb:
> Zum Verständnis : uC => PWM => Tiefpass => Mosfet => Lüfter ?

Ähm nein, der Teifpass kommt *nicht!* for den Mosfet, sondern danach. 
Wenn man schon taktet, will man auch den Mosfet im Schaltbetrieb und 
nicht analog betreiben. Der Tiefpass filtert dann den Ausgang und nicht 
die Ansteuerung des Mosfets.

Zum Testen Schritt für Schritt

1. Schritt uC => PWM => LED mit Vorwiderstand
2. Schritt uC => PWM => Mosfet oder Leistungstransistor => LED mit 
Vorwiderstand
3. Schritt uC => PWM => Mosfet oder Leistungstransistor => Tiefpass => 
LED mit Vorwiderstand
3. Schritt uC => PWM => Mosfet oder Leistungstransistor => Tiefpass => 
Lüfter

So kann man Schritt für Schritt die Funktion der Schaltung optisch 
kontrollieren bis schlußendlich der Lüfter angeschlossen wird. Man kann 
den ersten Schritt überspringen und zum Schluß Lüfter und LED mit 
Vorwiderstand parallel betreiben um im Fehlerfall mehr sehen zu können.

PS:

Die Induktivität muß für die Frequenz hoch genug sein. Je niedriger die 
Frequenz ist, um so größer muß die Induktivität sein. Sättigung und 
Hitzeentwicklung wäre auch noch ein Thema. Aber solange man keine 
Minispule nimmt sollte sie den Strom eines Lüfter vertragen. 
Schlimstenfalls verliert diese Schaltung bei gesättigter Spule einen 
großteil ihrer "Dimmwirkung". Man muß schon eine sehr keine Spule nehmen 
um sie mit einer Reihenschaltung mit solch einem Lüfter zu überhitzen 
und zu beschädigen. Also reicht hier ein kurzer Blick auf die 
Strombelastbarkeit der Spule, die einfach nur mindestens den Lüfterstrom 
+ LED abdecken können muß, zuzüglich einer kleinen Reserve.

Jakob schrieb:
> Stimmt ich vergaß. uC => PWM  => Mosfet => Tiefpass => Lüfter

So herum ist es nun richtig. Zeitliche Überschneidung beim Tippen.

Hallo,

damit sind wir dann aber bei einem klassischen Abwärtswandler gelandet, 
oder? Je nach Strom den der Lüfter zieht kann man einen RC-Tiefpass hier 
ja vergessen, also muss ein LC-Tiefpass her (oder irgendein aktiver 
Filter -> höherer Bauteilaufwand).

Viele Grüße
Daniel

Daniel H. schrieb:
> Hallo,
>
> damit sind wir dann aber bei einem klassischen Abwärtswandler gelandet,
> oder?

Da bin ich mit Dir genau einer Minung. Zumindest hat man dann schon 
einen großen Teil des Weges dorthin beschritten. Drum schrieb ich auch:

Carsten R. schrieb:
> PWM mit Tiefpaß ginge auch. ...Das ginge schon in Richtung Schaltregler.

Es fehlt noch die Rückkopplung zur Spannungsregelung um es zu einem 
vollwertigen Abwärtsregler zu machen.

Einen RC-Tiefpass hatte ich vor dem Tippen gedanklich schon 
ausgeschlossen und daher die Verwendung von Spulen Vorausgesetzt. Das 
hätte ich wohl erwähnen können. Ein RC-Tiefpaß macht im Leistungsteil 
kaum einen Sinn, wenn man schon das Argument der Energieverbratung beim 
Linearrgler angebracht hat und daher eine diesbzüglich bessere 
Alternative sucht. Es macht vom Prinzip her bezüglich des Verlustes kaum 
einen Unterschied ob ich die Spannungsdifferenz in einem analog 
angesteuerten Transistor oder einem PWM angesteuerten Widerstand 
verbrate, auch wenn sich in den Details hier und da etwas dadurch 
ändert.

Jakob schrieb:
> maximal 200 mA

Wenn man zu sehr herabregelt, kann es sein, daß der Lüfter nicht 
anläuft. Dann liegt der Blockiertstrom trotz niedriger Spannung deutlich 
höher als der Nennstrom, was sowohl die Filter- als auch Mototorspulen 
belastet und unter Umständen zu Defekten führen kann. Daher sollte man 
beim Start nicht so weit herunter regeln.

Viele 12 Volt Lüfter laufen noch mit 7 Volt an, aber nicht mehr mit 6 
Volt. Darum ist eine Reihenschaltung zweier Lüfter, selbst wenn sie 
baugleich sind, an 12 Volt betrieben , oftmals Problematisch. Läuft der 
Lüfter erst einmal, so kann man die Leistung weiter reduzieren. Viele 
der Problemfälle laufen dann trotzdem noch mit 6 Volt weiter, wenn sie 
erst einmal angelaufen sind.

Die Eingangs beispielhaft genannten 3 und 5 Volt sind daher für die 
meisten 12 Volt Lüfter ungeeignet! Ein so großer Regelbereich ist nicht 
realistisch und oftmals auch nicht nötig. Sowohl Lärmetwicklung als auch 
Energieverbrauch sinken drastisch, viel stärker als die Luftleistung.

Will man Letzteres regeln, benötigt man dann eine Blende oder einen 
anderen, eventuell kleineren, Lüfter. Ein echter PWM-Lüfter, der mit 12 
Volt Pulsen arbeiten kann, läßt sich noch weiter in der Drehzahl 
herunterregeln, da die kurzen 12 Volt Pulse leichter eine Blockierung 
überwinden können. Das im Detail zu erklären wäre jetzt aer etwas zuviel 
des Guten.

Ich würde daher sowohl für Start als auch für Betrieb eine Reserve 
vorsehen, damit der Lüfter später nicht durchbrennt, bloß weil er nach 
ein paar Betriebsstunden ein paar Fussel angesammelt hat oder die 
Lagerschmierung etwas schlechter geworden ist.

Schon klar, aber es wäre schon ein wenig doof, wenn die 
Steuerung/Regelung Stellwerte zuläßt die zwar bei den aktuellen 
Rahmenbedingungen bespielsweise dem Lüfter 5-6 Volt geben mit denen er 
steht, den Lüfter durchbrennen läßt und dann wenn der Tag wärmer wird, 
den Lüfter nicht mehr hochfahren kann.

Darum sind die echten PWM-Lösungen im PC auch so ausgelegt, daß der 
Lüfter bei niedrigem Sollwert entweder still steht oder eine 
Mindestdrehzahl hält und zusätzlich gibt es noch die Möglichkeit der 
Lüfterüberwachung. Irgendetwas dieser Art sollte man schon vorsehen, 
wenn man so etwas selber baut was auch unbeaufsichtigt laufen soll. Die 
Mindestspannung oder-leistung wäre eine der einfacheren Lösungen.