Hi. Ich möchte einen 12V Gleichstrom KfZ-Lüftermotor mittels PWM ansteuern. Die Steuerung ist ganz billig: Ein FET in Reihe zum Motor wird über PWM angetrieben. Also keine Bremsung, kein Rückwärtsbetrieb... Versucht habe ich das heute mit einem BUK 7514-55A logic level FET, der mittels 5V GS-Spannung voll durchgeschaltet werden kann und in der Lage ist, 55A Dauerstrom zu führen. Den Lüfter hatte ich so auf 20 bis 30A eingeschätzt. Da der FET (so wie ich das verstanden habe) auch noch die Freilaufdiode mit eingebaut hat - fand ich den perfekt. Nun, ich habe es geschafft den FET hochwissenschaftlich die Eigenschaften eines Stück Drahtes zu verleihen (Sprich: Ich hab die Drain-Source Strecke durchgeknallt). Wieso ist mir dann auch eingefallen: Der Lüftermotor stellt ja im Einschaltmoment eine Art Kurzschluss dar, welcher den FET wohl gegrillt hat. Wenigstens stieg kein Rauch auf... Ich habe dann eine Stromzange bekommen, mit der ich mal die Ströme messen konnte: Einschaltstrom: 90A Dauerstrom: 22A ( Betriebsspannung 12V-13V über Autobatterie) Ich überlege jetzt, wie ich das hinkriege... a) Dickeren FET nehmen? Fragt sich nur welchen. Logic level und integrierte Freilaufdiode wäre schon gut. Würde dann eine Variante mit 100A Dauerschaltvermögen ausreichen. Ich weiß ja nicht wie genau die Stromzange misst. Evtl sind es auch über 100A und die Zange hat das nur nicht mitbekommen. So ne Autobatterie kann ja mal gut 300A liefern. b) Vielleicht einen 1 Ohm 100W Leistungswiderstand mit in Reihe zum Motor (Strombegrenzung) und dann nachdem der Einschaltstrom auf Nennstrom runter ist mit nem anderen FET überbrücken. Könnte man ja z.B. mit nem NE555-Timer oder RC-Kombi zeitlich einstellen. Hat jemand schon Erfahrungen mit Motoren in der Größenordnung? Es würde mir sehr helfen, wenn ich einen Rat von Euch bekomme. Nicht das ich noch mehr Bauteile 'entwerte'. Ach ja: Ich bastel übrigens nicht an meinem Auto rum. Das ist eine Kühlanlage für einen Prüfstand, wo der Wasserkreislauf durch den Passivkühler nicht mehr ausreichend gekühlt wird und daher ein KfZ-Lüfter rangeschraubt wurde (der war über g). Gruß & Danke für Eure Hilfe, André
Auch wenn im Schaltbild eine Diode mit eingezeichnet ist, braucht der Motor eine Freilaufdiode um positive Spitzen auf Plus abzuleiten. Ein KFZ Lüftermotor (alter Golf) zieht wenn er in der richtigen Richtung läuft ca. 6-8A. Habe mal eine PWM für einen UNO mit einem 555 und einen BUZ10 aufgebaut hat Jahre funktioniert. Die richtige Grundfrequenz ist auch wichtig, sonst schwingen die Lüfterblätter mit und das hört sich nicht lecker an. Eine RC-Kombination über den Motor zum Entstören wäre auch nicht schlecht.
Hat das Ding wirklich ne Freilaufdiode eingebaut? Um den Einschaltstrom zu begrenzen, würde ich vorschlagen, das Tastverhältnis bei der PWM nicht plötzlich von 0 auf 100% zu ändern (also von Dauer-Aus auf Dauer-Ein zu schalten), sondern langsam hochzufahren.
Ein PTC von Siemens, heute Epcos , die bieten soweit ich weiß genau für den Zweck sowas an: http://www.epcos.de/web/generator/Web/Sections/ProductCatalog/NonlinearResistors/PTCThermistors/MotorStarting/Page,templateId=render,locale=nn.html Conrad hat die teilweise im Programm, große blaue Scheiben. (PTC=Positiver Temperatur-Coeffizient, auch Kaltleiter genannt, für den der sowas noch nicht gelesen hat)
@Frankl: Aber wenn im Datenblatt bereits eine Diode mit im Bauteil eingezeichnet ist, brauche ich doch nicht noch eine extra hinzufügen. Was genau meinst Du mit positive Spitzen? Ich denke man braucht die Freilaufdiode, damit die vom Lüfter erzeugte (Induktions-)Spannung nicht den FET zerstört. Über die Frequenz mach ich mir Gedanken, sobald mir keine FETs mehr durchschmoren g Bin mir nicht ganz sicher, aber ich glaube der Lüfter ist schon entstört. Ist übrigens von nem T4. @der mechatroniker: Sieht ganz so aus. Ist im Datenblatt als ein Teil des FETs eingezeichnet und es werden auch ganz konkret die Diodendaten angegeben. Die Begrenzung des Einschaltstroms wäre mir mit Deine Methode zu riskant. Der FET wird ja auch bei nem PWM Verhältnis von 1% (für ne kurze Zeit) voll durchgesteuert. Ich weiß nciht, ob das nicht vielleicht schon reicht, um ihn zu zerschroten. @Christoph: Danke für den Tip. Werde mir das mal anschauen.
Für kurze Zeit voll durchsteuern ist aber nicht schlimm, da durch die Induktivität des Lüfters der Strom etwas braucht, um auf den vollen Wert anzusteigen (U = L di/dt). Außerdem braucht selbst bei hohem Strom der Transistor wegen seiner Wärmekapazität etwas, um sich auf gefährliche Temperaturen aufzuheizen. Ich denke, mit einigen Zehntel Millisekunden kann man nichts falsch machen.
Irrtum: Die Diode ist zwar vorhanden, erfüllt aber nicht den Zweck einer Freilaufdiode. Die Freilaufdiode sorgt dafür, dass ein Strom fliessen kann, der beim Abschalten einer Induktivität entsteht. Die Induktivität (Motor, Relais, allgemein: Spule) versucht beim Verlust des erregenden Stroms ihr Magnetfeld aufrecht zu erhalten. Dadurch fliesst ein Strom aus der Spule hinaus, und zwar genau in die Richtung, in die er vorher auch floß. Die MOSFET-Diode wird also in Sperrichtung betrieben. Die Freilaufdiode begrenzt die Spannung am MOSFET auf 0,7V (Silizium), und verhindert so, dass der Transistor aufgrund einer zu hohen Gegenspannung gegrillt wird. Die Diode schliesst somit einen Stromkreis beim Abschalten.
@Mechatroniker: Das Problem ist aber, wenn der Lüfter mal blockiert, raucht mir die Elektronik auf... @Rahul: Mir fällt auch gerade auf, dass die Freilaufdiode ja (anti)parallel zum Motor liegen müsste. Aber welche Funktion hat dann diese integrierte Diode? Und noch viel wichtiger: Woher weiß ich, welche Freilaufdiode ich für meinen Motor nehmen muss? Der wird ja ordentlich was zurückspeisen... Gibt es da eine Art Richtlinie? Habe das Datenblatt des FET in den Anhang gepackt.
Funktion hat die in diesem Fall keine. Bei einer H-Bruecke wuerde sie die Freilaufdiode des Hi-Side-MOSFET ersetzen. Sie ist einfach durch den Aufbau des MOSFET vorhanden (parasitaer...) Hauefig wird ne 1N400x benutzt. BYV kann man auch nehmen...
Würde z.B. die BYV29-500 gehen? Die kann eine Spannung von 500V ab und schafft einen 9A Strom. Habe vorhin gelesen, dass man zur Dimensionierung von Freilaufdioden ungefähr 1/4 des Nennstroms veranschlagt... Ich hätte auch noch eine Frage zum FET. Irgendwie befürchte ich, dass ich da was falsch verstanden habe. Es ist ja ein logic level FET, d.h. für mich er sollte ab ca 4V komplett durchschalten. Aber im Datenblatt (siehe weiter oben) auf Seite 4 sieht es bei den Output Characteristics so aus, als würden bei einer GateSource-Spg von 5V nicht mehr als 20A fließen. Steuert der FET also doch nicht bei normalen TTL Pegeln voll durch?
ja ich finde auch nirgends einen FET der bei TTL-Pegel also 5V voll durchschaltet, verstehe diese "Pseudo" Logic-Level Versprechen auch nicht.
Hi. Also der BUK_7514 ist definitv kein ttl logic level FET. Da habe ich mich leider falsch beraten lassen (anderes Forum). Wenn Du wirkliche Logiklevel (TTL) FETs suchst, dann gib bei Conrad mal HEXFET ein. Das sind FETs die bei 5V Gate-Source Spannung ausreichend durchschalten. Das "ausreichend" erklärt sich damit, dass man die (teilweise?) mit bis zu 10V am Gate ansteuern kann, wodurch sie dann eben noch weiter durchschalten. Wenn man die Kennlinien von HEXTFET und normalen FET vergleicht sieht man den Unterschied auch sehr schnell. Für mein Projekt (12V Gleichstromlüfter, 90A im Anlauf, 25A im Vollbetrieb) habe ich den IRL 1004 (ist so ein HEXFET) verwendet. Der kann 130A Dauerstrom und 500A Spitzenströme schalten (Glaube für diese Maximalwerte braucht man aber 10V am Gate). Als Freilaufdiode nehme ich ne BVY32-E200 (200V / 20A - sicher ist sicher g). Der FET wird jedenfalls mit nem 5V PWM Signal direkt am Gate gesteuert und es läuft alles bestens. Einschaltstrom hat ihn bisher nicht gekillt und selbst im Dauerbetrieb erwärmt sich der FET kein Stück (ist aber auf Kühlkörper montiert). Hoffe ich konnte Dir helfen.
Hallo Andre! Habe mir die gleiche Aufgabe gestellt wie Du am Anfang dieses Threads und daher die Diskussion mit Interesse verfolgt(allerdings benötige ich den ganzen Zauber wirklich für ein KFZ). Da Du ja jetzt anscheinend eine Lösung gefunden hast, hast Du dazu vielleicht einen Schaltplan oder eine genauere Beschreibung o.ä. Danke & viele Grüße! Klaus
@Klaus Schwarzbauer: Muss das Projekt bis Freitag auf Eis legen, weil ich am Freitag ne harte Prüfung habe, die mich erstmal voll in Anspruch nimmt. Werde erst danach weitermachen können. Genaueres kann ich Dir aber auch noch nicht sagen, weil ich selbst ja noch dran rumbastel (versch. Widerstände/Frequenzen ausprobieren ect). Wenn es funktioniert poste ich hier auf jeden Fall mal die gewählten Werte. Was willst Du im KfZ denn damit anstellen? ____________________ http://www.dark-sun.de
Damit im Fall einer Lüfterblockade nicht der ganze Rümpus abraucht, das Ganze über einen diese schicken Infineon Profets laufen lassen. Die Dinger sind sowas wie elektronische Sicherungen und ursprünglich für den Automotive Bereich konzipiert worden. Zusätzlich ist auch noch ein Signalausgang dran über den gleich noch der Techniker alarmiert werden kann. Guck dir die Dinger einfach mal auf der Infineon Seite an, gibts für verschiedene Ströme. bye Frank
Angehängte Dateien:
-
Schaltplan_komplett.gif
30 KB
Oh, sorry - ich sehe gerade, dass es sich hier um einen ganz anderen Beitrag von mir handelt (aber auch mit FETs) :-) Mein Schaltplan (mörderding) ist im Anhang. Interessant dürfte für Dich wohl nur die Treiberstufe sein. Wichtiger Hinweis: Um den FET auszuschalten muss das Gate auf GND gezogen werden. Meine Schaltung hatte ich auf den Einschaltstrom des Lüfters ausgelegt, so dass der FET weder beim Einschalten, noch bei Lüfterblockade durchbrennt. Gefahr dabei wenn der Lüfter blockiert ist dann aber, dass das zu Kühlende heiß läuft...
AW: Was willst Du im KfZ denn damit anstellen? Vorweg möchte ich sagen, dass ich kein Elektronik-Experte bin, sondern das ganze eher auf Hobby-Niveau betreibe. Eigene Schaltungen von Null weg kann ich also nicht entwickeln, sondern suche mir für meine Problemstellungen schon fertige Komponenten zusammen und modifiziere sie u.U. etwas. Auf diesen Thread bin ich gestoßen, da ich für mein Ralley-Geländeauto (Range Rover) 2 Stück 400W E-Kühler in Aussicht habe (das ist die gute Nachricht), die aber aus einem moderneren KFZ stammen, sodaß sie PWM gesteuert werden müssen (das ist die schlechte Nachricht). Und sie immer zwischen aus und Volllast hin und herzuschalten bringt es aufgrund der begrenzten Energie im KFZ auch nicht. Nun habe ich durch Internetrecherchen eine Seite gefunden, wo jemand eine geniale Lüftersteuerung mittels PWM eigentlich für PCs entwickelt hat. Dort können über bis zu 8 Temperaturfühler bis zu 3 Ventilatoren angesteuert werden (und zusätzlich werden alle diese Informationen noch auf einem Display angezeigt). Natürlich hat so ein PC-Kühler leistungsmäßig gar nichts mit einem KFZ-Kühler am Hut und somit bin ich gerade am Nachdenken, ob man das PWM-Signal dieser PC-Lüfter-Steuerung verwenden kann und damit zB. Deinen vorgeschlagenen Aufbau (FET) ansteuern könnte. Wie gesagt, ich bin kein Profi und daher könnte es auch leicht sein, dass das ganze aus anderen Gründen überhaupt nicht machbar ist, jedoch wäre so ein Aufbau wirklich ideal für mein KFZ. Viele Grüße! Klaus
Hi. Warum müssen die Lüfter mit PWM gesteuert werden? Haben Sie bereits PWM Eingänge? Es gibt da quasi zwei Alternativen: 1) Der Lüfter hat einfach nur Plus und Minus Anschluss -> Dann brauchst Du so eine Treiberstufe, wie ich sie gebaut habe. Denn die elektronische Steuerschaltung kann im Schnitt nur so 40mA als PWM-Signalstärke ausgeben, die ausreichen um einen FET als Schalter im Motorstromkreis an und aus zuschalten. 2) Der Lüfter hat nicht nur Plus und Minus sondern auch noch zusätzlich einen PWM Eingang. -> Das ist an sich super, weil der Lüfter dann bereits die Treiberstufe eingebaut hat. Allerdings gibt es mit den PWM-fähigen Lüftermotoren noch das Problem, dass die meines Wissens nach, besondere PWM_Signale bekommen. D.h. die Frequenz ist festgelegt (Keine Ahnung welche) und es gibt spezielle Signalarten. Wenn das PWM Signal z.B. unter 10% gehen würde, geht der Lüfter auf Vollast (Drahtbruchsicherheit), während er bei z.B. genau 10% ausschaltet (Alle Werte rein geschätzt und bestimmt von Lüfter zu Lüfter unterschiedlich). Die PC-Lüftersteuerung wird wohl nicht gehen, weil die dort die Lüfter direkt aufstecken. D.h. die Treiberstufe (wohl das IC L293D) wird sich bereits auf der Platine befinden und nur für kleine Leistungen ausgelegt sein.
Ja, der Lüfter hat einen eigenen PWM-Eingang, daher auch meine Suche nach der passenden Steuerung. Mit der PC-Lüftersteuerung hast Du recht, die verwendet einen IC statt eines FETs. Somit kann ich diese Idee einmal über Bord werfen. Auch die direkte Ansteuerung des vorhandenen PWM-Eingangs wird es also nicht werden, da ich diese spezifischen Lüfterdaten wahrscheinlich nicht auftreiben kann. Somit bliebe mir noch die Variante, den Motor des Lüfters direkt über seinen Plus/Minus mit einer Treiberstufe so in Deiner Art anzusteuern (und das ganze PWM-Zeugs im Lüfter zu umgehen). Nur wie bring ich dann ein temperaturabhängiges PWM-Signal zusammen??????
@Klaus So schnell würde ich da nicht aufgeben. Die eingebaute Treiberstufe ist doch sicher die optimale Lösung. Häng doch einfach mal einen Rechteckgenerator an den PWM-Eingang und spiel ein wenig mit Freq. und Tastverhältnis rum. Kann mir nicht vorstellen, dass man das nicht rausbekommt. Woher sind die Lüfter? Vielleicht kann man ja in einem Originaleinbau mal nachmesen? Gruß Thomas
Welche Daten bräuchte ich von einem Lüfter, um mir das passende PWM-Signal stricken zu können? Andre hat ja zB. die Frequenz erwähnt oder "was passiert bei wieviel %".
Du brauchts die Frequenz und Amplitude des PWM-Signals, die beide höchstwahrscheinlich konstant sind und eine Zuordung Tastverhältnis<->Leistung. Ich glaube aber nicht, dass du die Daten so einfach irgendwo schriftlich herbekommst. Entweder bei einem Original im Auto eingebauten Lüfter die Werte Messen (hauptsächlich die Frequenz und Spannung, den Rest kann man sicher durch Probieren rausbekommen) oder einfach den Lüfter an eine Autobatterie anschließen und mit einem Funktionsgenerator am PWM-Eingang mal ein paar Signale ausprobieren. Die KFZ-PWM-Aktoren, die ich kenne werden alle mit 12V Amplitude angesteuert. Wenn du die Treiberstufe himmelst, kannst du immernoch die Methode von Andre nehmen. Gruß Thomas
Vielleichz findest Du im Internet auch ein Forum, dass sich u.a. mit Lüftern beschäftigt. Dieses hardcore Schrauber nehmen doch alles auseinander g Vielleicht kann Dir da jemand mit den Ansteuerungen weiterhelfen. Oder Du schreibst einfach ganz frech den Hersteller an. Mehr als nein sagen kann er ja nicht.
schaut ganz gut aus, dass ich die benötigten daten auftreiben kann :-) melde mich dann auf alle fälle wieder hier herinnen.... @ andre: wie schauts bei deinem projekt aus? schon weitergekommen?
ganz aufgegeben habe ich die steuerung mittels pc-lüftersteuerung auch noch nicht, da ich jetzt gesehen habe, dass es eine zusatzplatine dazu gibt, auf der ein irf 5305 fet angesteuert wird (um im fall eines pc's mehrere lüfter betreiben zu können). könnte man jetzt den irf 5303 tauschen gegen zb. den von dir verwendeten irl 1004? bzw. welche daten der beiden fets muss man vergleichen, um das feststellen zu können?
Hallo Andre, könntest du mir den Schaltplan des PWM Moduls zukommen lassen. Vielen Dank Gruß Rene
Beitrag #6765262 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6768027 wurde von einem Moderator gelöscht.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.