Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lüfterregelung anhand eines Thermistors


von Nelson (Gast)


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Hallo Leute,

Disclaimer:
(Als angehender Physiker sind mir die physikalischen Prinnzipien der 
Elekrizität durchaus bekannt, deren technische Awendung kann ich jedoch 
nur erahnen. Seitdem mir mein Onkel vor einigen Monaten einen Lötkolben 
samt Zubehör vermachte verfolge ich nun die Absicht mich mit dem Gebiet 
der Elektrotechnik tifergehend zu befassen, bitte entschuldigt also, 
dass mein Wissensstand wahrcheinlich nicht ganz dem euren entspricht.)


Aus den überresten ausgedienter PC-Hardware habe ich ein SATA Male to 
Female Kabel zusammengelötet, welches mir ermöglicht eine 3,5" 
Festplatte extern an meine Playstation3 anzuschliessen. Ausserdem habe 
ich den Festplatrtenkäfig aus einem alten Case ausgebaut, dieser dient 
jetzt als Gehäuse für die externe Platte. Ein altes Notebook Netzteil 
mit 5V und 12V vesrorgung wurde kurzerhand mit einem ATX stecker 
kombiniert um die Festplatte mit ausreichender Spannung zu Versorgen. 
Unter intensiven Nutzungsbedingungen lässt sich jedoch eine, (in meinen 
Augen) überdurschnittlich hohe Hitzeentwicklung beobachten.
Ich habe auch einen passenden Alu-Kühlkörper der in den Festplattenkäfig 
passt und ausserdem ein kleiner Notebooklüfter den ich gerne ebenfalls 
zur Kühlung verwenden möchte. Im Akkupack des Notebooks war ein 
Thermistor zu finden dieser soll zur Regelung des Lüfters dienen.

Das Problem:
Ich brauche also eine Schaltung welcher die den Lüfter in Abhängigkeit 
des Thermistor-Widerstandes ansteuert. Ob hierbei eine mit der 
Temperatur steigende Intesität erreicht wird oder ob der Lüfter sich 
einfach ab einer gewissen Temperatur anspringt ist mir zunächst egal 
wobei ich ie simplerer Vartiante bevorzugen würde. Meine erste Idee  war 
es zunächst den Thermistor mit einem festen Widerstand in Reihe zu 
schalten. Das wäre dann ein Spannungsteiler welcher einen NPN Transitor 
versorgt. Sobald der widerstand des Thermistors dann unter einen 
bestimmten Wert fällt wären dann 0,7 Volt ausgegeben und der NPN 
Transistor würde den Lüfter einschalten.

Die Frage ist nun: Was für einen Strom (bzw welche Spannung) verträgt 
ein solcher Thermistor?
Optisch ähnelt er diesem hier quasi 1:1: 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/NTC_bead.jpg
Könnte ich den thermistor eventuell direkt mit dem Lüfer in Rheie 
schalten um eine steigende Intensität zu gewährleisten? der Lüfter läuft 
mit 5V und nur 50mA, der Thermistor hat bei Raumtemperatur einen 
Widerstand
 von etwa 10kOhm welcher bei steigender Temperatur stark abnimmt.

Hat eventuell jemand einen Vorschlag wie eine solche Schaltung zu 
verwikrlichen wäre? Ich wäre sehr Dankbar für jegliches Schaltblid oder 
Tipps zum technischen Prinzip,

Und sorry für den Langen Post :)
Grüße

von Düsendieb (Gast)


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Such mal im Netz nach Fensterkomparator, der würde den Lüfter dann bei 
einer bestimmten Schaltschwelle einschalten.
Da der Fensterkomparator aus OP Verstärker besteht, verträgt dieser auch 
ein hochohmiges Eingangssignal

von Nelson (Gast)


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Ok vielen Dank an einen Komparator hatte ich auch schon gedacht nur 
leider habe ich ein solches Bauteil zuzeit nicht "auf Lager".
Ist es eventuell möglich ein ähnliches Ergebnis auf Basis von 
Transistoren zu erzielen?

Ich verfüge ausserdem über mehrere solcher Motortreiber-ICs :
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TDA7073A_AT.pdf
Das Problem dabei liegt darin das der Output nur dann "=0" ist wenn die 
beiden inputs kruzgeschlossen werden.

von Achim S. (Gast)


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Nelson schrieb:
> Die Frage ist nun: Was für einen Strom (bzw welche Spannung) verträgt
> ein solcher Thermistor?

genug für deinen Spannungsteiler. Nicht genug, um ihn direkt als 
Vorwiderstand für den Lüfter zu nutzen.

Deine Idee mit dem Spannungsteiler+npn ist doch zum Ausprobieren und 
Efahrung sammeln gar nicht so schlecht:

Nelson schrieb:
> Das wäre dann ein Spannungsteiler welcher einen NPN Transitor
> versorgt. Sobald der widerstand des Thermistors dann unter einen
> bestimmten Wert fällt wären dann 0,7 Volt ausgegeben und der NPN
> Transistor würde den Lüfter einschalten.

Falsch ist nur die Vorstellung, dass du damit eine definierte 
Schaltschwelle bekommst. Es wird schon bei relativ niedrigen 
Temperaturen etwas Strom durch den Lüfter fließen, bei steigender 
Temperatur wird es dann immer mehr. Dein NTC ändert seinen Widerstand 
zwischen 25° und 90° Pi mal Daumen um einen Faktor 10. Die Simu oben 
zeigt, wie sich das in deiner Schaltungsidee auf den Lüfterstrom 
auswirkt. Ein exakte Temperaturregelung kriegst du damit nicht hin, eine 
gutmütige Lüfterregelung schon.

Um ganz auf Nummer sicher zu gehen, könntest du dem Lüfter noch eine 
Freilaufdiode verpassen (falls mal eine Steckbrücke rausrutscht und der 
Transistor schnell abschaltet).

von Helge A. (besupreme)


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Der Thermistor erwärmt sich selbst viel zu stark, wenn du den 
Lüfter-Strom da durchschickst. Es ist also nit ganz so einfach, aber 
fast. Für so eine winzige Leistung könnte dieses Beispiel ausreichen.

--

oh zu spät ;)

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Nelson schrieb:
> Ich brauche also eine Schaltung welcher die den Lüfter in Abhängigkeit
> des Thermistor-Widerstandes ansteuert. Ob hierbei eine mit der
> Temperatur steigende Intesität erreicht wird oder ob der Lüfter sich
> einfach ab einer gewissen Temperatur anspringt ist mir zunächst egal

Oder du kaufst einen fertigen temperaturgeregelten Lüfter.

Schaltungen für Lüfter gibt es genug, hier aus PC Netzteilen:

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25

Ab "noise killer":

Ich würde es per PWM machen. Der NTC sollte bei der Temperatur, bei der 
der Lüfter Vollgas laufen soll, 5k haben und bei der Temperatur, bei der 
er aus sein soll, 20k haben.

 +-----------------+-----+---+---+-----+-- +12
 |                 |     |   |   |     |
47k +---47k--+     |    NTC  |   |   Lüfter
 |  |        |     | +   |   |   |     |
 +--+--|+\   |   100uF   |   |   +-|<|-+ BA157
 |     |  >--+     |     |   |         |
 |  +--|-/  47k    |     +--|+\        |
 |  |        |     |     |  |  >-220R-|< BD137
 |  +--------+-----(-----(--|-/        |E
47k          |     |     |   |  LM358  |
 |          1uF    |    10k  |         |
 |           |     |     |   |         |
 +-----------+-----+-----+---+---------+-- GND

von Matze (Gast)


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Also bitte, PWM ist doch hier überflüssig, ihm reicht doch schon ein 
simples Ein/Ausschalten, mit einem Euro mehr gibt es schon eine 
zweistufige Regelung.
Mehr brauchts doch nicht.
@TE
Hast du einen Operationsverstärker da? Den kann man in dem Fall 
wunderbar als Komparator missbrauchen. Danach den Transistor mit 
Vorwiderstand ansteuern, fertig.

von Nelson (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Deine Idee mit dem Spannungsteiler+npn ist doch zum Ausprobieren und
> Efahrung sammeln gar nicht so schlecht

Vielen Dank für die Schaltbilder, habe die Spannungteiler Variante 
gestern Abend mal auf dem Breadboard getestet und sie funktioniert 
einwandfrei.
Habe etwa 1,5kOhm für R2 verwendet was mir ermöglicht den Lüfter nur das 
Berühren des Thermistors (mit dem Fingern) zum Laufen zu bringen.
Der Lüfter schein erst bei einer Basis-Emitter Spannung von etwa 0,9 V 
genügend Strom zu bekommen um überhaupt zu laufen.
Leider ist mir aufgefallen das die Spannung sowohl auf dem USB Port als 
auch auf dem externen Netzteil deutlich über 6V liegt das müsste ich 
dann noch mit einbeziehn.
Ich werde mir wohl mal die Software laden die du verwendest und ein paar 
Schaltungen simulieren.
http://www.mikrocontroller.net/attachment/26793/ntc.JPG

Helge A. schrieb:
> Für so eine winzige Leistung könnte dieses Beispiel ausreichen.

Ich nehme an bei R2 handelt es sich um ein Potentiometer? Diese Version 
hätte ich auch schon ausprobiert und wahrscheinlich bevorzugt nur leider 
habe ich kein passendes Potentimeter gefunden...

Ich werde nun mal die 1kOhm variante zusammenlöten, montieren und 
schauen wie sich der Lüfter bei intensiver Festplattennutzung verhält.

Vielen Dank nochmals für die zahlreichen Alternativvorchläge, aber ich 
denke in diesem fall ist die simpelste Lösung wohl doch die betse (wenns 
funktioniert :) )

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