Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vier 12V-PC-Lüfter in Serie an 48 V betreiben?


von Schmolz (Gast)


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Hallo Leute,
zur Kühlung einer selbstgebauten NF-Endstufe möchte ich vier gleiche 
12V-PC-Lüfter elektrisch in Serie schalten. Die Betriebsspannung der 
Endstufe beträgt ca. +-48V im Ruhezustand. Ich habe das mal ausprobiert 
und zur besseren Spannungsaufteilung noch jedem Lüfter einen 1 KOhm 
Widerstand parallelgeschaltet. Die Lüfter laufen und die Spannung 
verteilt sich gleichmäßig.

Was haltet ihr von so einer Schaltung? Machen die Lüfter sowas dauerhaft 
mit? Diese stellen ja keine rein ohmsche Last dar.

Alternativ könnte ich mir eine Schaltung aus Vorwiderstand und 12V 
Zenerdiode für jeden einzelnen Lüfter vorstellen (Nachteil=viel Strom in 
Wärme umgesetzt). Für einen extra Trafo ist leider kein Platz mehr.

Danke und Grüße an alle
Schmolz

von hinz (Gast)


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LM2576HV

von MaWin (Gast)


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Schmolz schrieb:
> Was haltet ihr von so einer Schaltung?

Nichts.

Bei einer Reihenschaltung müssen alle den genau gleichen Strom 
verbrauchen.

Tun sie aber nicht, einer ist schwergängiger als der andere.

Also verteilt sich die Spannung nicht gleichmässig, also bekommt einer 
mehr als 12V, also geht er kaputt, spätestens wenn einer blockiert.

Behelfsweise könnte jeder eine 13V Z-Diode parallel bekommen, was Spass 
macht, wenn die Versorgung mal über 52V ansteigt.

Ein Schaltregler wie von Hinz genannt ist nicht verkehrt, der könnte 
sogar seine Ausgangsspannung per NTC temperaturabhängig regeln.

von Tom (Gast)


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dann hast Du Glück gehabt.
Hatte mir vor zwei Wochen 2 24V Lüfter mit so einer Aktion zerlegt an 
48V
Da nicht beide exakt gleich anlaufen hats erst den einen und innerhalb 
der gleichen Sekunde dann auch den anderen erwischt....hätte ich mal 
drüber nachgedacht..mußte halt eine schnelle Lösung her..

von Roland P. (pram)


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Da die Stromaufnahme eines BLDC Motors impulsartig ist, müssen sich die 
Impulse "genau treffen".

Ich hab das auch mal probiert. Die Lüfter liefen nicht mal an.

Gruß
Roland

von Fhij (Gast)


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Und 5 Lüfter in Reihe?

von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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@  Schmolz (Gast)
Du solltest parallel zu jedem einzelnen Lüfter (bzw. parallel zu den 1k 
Ohm Widerstand) noch einen dicken Elko schalten.
Die Kondensatoren sollten jeweils gleich groß sein, so wird das Problem 
der Überspannung beim anlaufen abgemildert.

von hinz (Gast)


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Fhij schrieb:
> Und 5 Lüfter in Reihe?

Atmega8 Atmega8 schrieb:
> @  Schmolz (Gast)
> Du solltest parallel zu jedem einzelnen Lüfter (bzw. parallel zu den 1k
> Ohm Widerstand) noch einen dicken Elko schalten.
> Die Kondensatoren sollten jeweils gleich groß sein, so wird das Problem
> der Überspannung beim anlaufen abgemildert.

Alles Mist!

von Schmolz (Gast)


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Danke schonmal für die bisherigen Antworten. Der Einsatz des 
Schaltreglers ist wohl die vernünftige Lösung. Den habe ich zwar nicht 
in meiner Bastelkiste (auch wenn die Endstufe mit Teilen aus der 
Bastelkiste entstanden ist), aber zuverlässig soll das Ganze schon sein 
denn ich habe keine Lust drauf, dass die Party zuende ist, weil die 
Lüfter gestorben sind...

Offenbar gibts für das Problem keine "Bastelkisten-Lösung".

Schmolz

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Nimm doch einfach einen Schaltregler 48V auf 12V, wird doch wohl nicht 
so schwer sein. Vielleicht findest Du im Netz sogar ein fertiges Modul.

von hinz (Gast)


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Schmolz schrieb:
> Offenbar gibts für das Problem keine "Bastelkisten-Lösung".

Natürlich kann man den Schaltregler auch mit Teilen aus der Bastelkiste 
aufbauen.

von Schmolz (Gast)


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@hinz: Das interessiert mich. Kennst Du eine Quelle für eine diskret 
aufgebaute Schaltung - diese müsste bei 12V etwa 500 mA liefern können?

Gruss
Schmolz

von Stefan F. (Gast)


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von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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@  Schmolz (Gast)
Du kannst dir einen einfachen StepDown-Wandler mit einer Spule, einer 
Diode und einem MosFET aufbauen.

An das Gate des MosFETs kommt dann noch ein NE555 mit einer festen 
PWM-On-OFF-Zeit oder ein AVR mit dem man die On-OFF-Zeit beliebig 
einstellen kann.

Wenn Du 48V bekommst und 12V brauchst liegt die On-Zeit in etwas bei 1/4 
und die OFF-Zeit bei 3/4, so kannst du also auch einfach einen NE555 
nutzen um die Spannung zu verändern.

Wenn du keinen NE555 hast kannst du das natürlich auch mit ein paar 
OpAmps oder mit ein paar Gattern machen.

von Schmolz (Gast)


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Hallo Forum,
in meiner Bastelkiste liegen ein Attiny13, NE555, Mosfets, Spulen und 
Dioden (aus alten PC-Netzteilen). Ich traue mir zu, den Mikrocontroller 
zu programmieren. Um den 555 oder ATTiny13 mit 5v aus den 48V Spannung 
zu versorgen, muss ich doch auch Strom in Widerständen in Wärme 
verwandeln, oder sehe ich etwas falsch?

Gruss
Schmolz

von Gerd E. (robberknight)


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Schmolz schrieb:
> @hinz: Das interessiert mich. Kennst Du eine Quelle für eine diskret
> aufgebaute Schaltung

z.B. sowas hier:
http://www.romanblack.com/smps/smps.htm

Du müsstest allerdings die Bauteile für Deine 48V in und die 500mA Out 
anpassen.

Alternativ könntest Du nen 555er nehmen der nen FET treibt. Und im 
Feedback-Pfad nen TL431 der bei Erreichen der Sollspannung den Takt des 
555ers unterbricht. Für den Betrieb des 555ers brauchst Du natürlich 
einen passenden kleinen Linearregler.

Damit gewinnst Du keine Wettbewerbe für gute Regelkreise, aber für nen 
Lüfter sollte es reichen.

von Gerd E. (robberknight)


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Schmolz schrieb:
> Um den 555 oder ATTiny13 mit 5v aus den 48V Spannung
> zu versorgen, muss ich doch auch Strom in Widerständen in Wärme
> verwandeln, oder sehe ich etwas falsch?

Müssen nicht Widerstände sein, Transistoren geht auch:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm

von sinnfremd (Gast)


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Tsim sella!

von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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Die 12V kannst du auch mit einer ganz einfachen Schaltung herstellen.

http://www.mikrocontroller.net/articles/StepDown-LowCost

Die Schaltung ist aber etwas "tricki" , damit sie anschwingt muss die 
Eingangsspannung "hart" angelegt werden.
Wenn in den Eingangskondensator nur ganz langsam (über einen Widerstand) 
Strom rein fließt schwingt der einfach nicht, sondern verhält ich als 
Linearer Spannungsregler.

Du könntest mit der billigen SMPS-Schaltung 7V herstellen und daraus 
machst du dann mit einem linearen Regler die 5V.


Alternativ kannst du aus den 48V ja auch direkt 12V mit dieser Schaltung 
herstellen und dann alle Lüfter parallel betreiben.

Du brauchst als aktive Bauelemente nur drei Transistoren mit einem hohen 
hef-Wert und einen MosFET.

Der BC546 hält 65V aus.

von MaWin (Gast)


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Tom schrieb:
> Da nicht beide exakt gleich anlaufen hats erst den einen und innerhalb
> der gleichen Sekunde dann auch den anderen erwischt
>
> Da die Stromaufnahme eines BLDC Motors impulsartig ist, müssen
> sich die Impulse "genau treffen".

beides kann man mit grösseren Elkos die parallel an jedem Lüfter, also 
auch in Reihe geschaltet sind, lösen.

Nur das Problem der dauernd unterschiedlichen Stromaufnahme nicht.

von hinz (Gast)


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Schmolz schrieb:
> @hinz: Das interessiert mich. Kennst Du eine Quelle für eine
> diskret
> aufgebaute Schaltung - diese müsste bei 12V etwa 500 mA liefern können?

Altes ATX-Netzteil greifbar? Einfach den Teil für die 5V-Standby 
umbasteln, BTDT.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Angehängte Dateien:

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Und hier mal wieder der bewährte Schaltregler von Matjaz Vidmar - 
lediglich die Zenerdiode anpassen und darauf achten, das der Transistor 
mit 60V klarkommt.
TUN = Transistor Universal NPN, hier besser BC639 o.ä.

: Bearbeitet durch User
von Schmolz (Gast)


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Genial! Danke, werde ich ausprobieren!

Gruss
Schmolz

von black sheep (Gast)


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Ich habe ein Netzteil in dem wegen Platzmangel zwei 40mm Lüfter 
eingebaut wurden. Die originale temperaturgeführte Regelung war für 
einen 12V Lüfter vorgesehen und kann nur einen begrenzten Strom liefern. 
Die zwei Lüfter parallel hätten diese Regelung deutlich überlastet, 
deshalb kaufte ich Lüfter in der 5V Version und habe sie und einen 
Vorwiderstand in Reihe geschalten.
Das Ganze läuft nun schon seit 2009, auch wenn ich das anfangs nicht 
geglaubt hätte und auch nicht zur Nachahmung empfehle ;)

von Ich (Gast)


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von Old P. (Gast)


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Schmolz schrieb:
> Hallo Leute,
> zur Kühlung einer selbstgebauten NF-Endstufe möchte ich vier gleiche
> 12V-PC-Lüfter elektrisch in Serie schalten. Die Betriebsspannung der
> Endstufe beträgt ca. +-48V im Ruhezustand.

Oha, Du musst also vier Lüfter einsetzen um die Verluste abzuführen? Ist 
das eine A-Endstufe?
Oder nimmst Du die vier nur wegen der 48Volt? Meine älteren 
Eisenschweine haben ja auch nervende Lüfter drin, aber nur zwei Stück 
und per Bimetall "geregelt". Bei vieren könnte ich die ja nur unter die 
Bühne stecken ;-)

Old-Papa

von Schmolz (Gast)


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Ja, es ist ein "Eisenschwein". Es handelt sich dabei um ein 
Selbstbauprojekt dessen Einzelteile ich um 1984(!) mal angeschafft habe 
und erst jetzt dazu gekommen bin, es aufzubauen. Die Schaltung war mal 
in Elektor veröffentlicht unter der Bezeichnung 120W-Endstufe mit 
BDX66c/67c Darlingtons. Ich habe sogar die alten Elkos mit 4x10000 µF 
verarbeitet(!) Die habe ich aber vor dem ersten Einschalten mal ein paar 
Stunden über 10KOhm aufgeladen.

Die Lüfter sind wahrscheinlich gar nicht notwendig für ausreichende 
Kühlung, aber sie waren nunmal vorhanden. Irgendeine Art 
Temperatursteuerung gehört auf jeden Fall dazu. Ich hoffe mal, dass ich 
jetzt nicht nochmal 30 Jahre brauche, bis alles fertig ist ;-)


Gruss
Schmolz

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