Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lüftersteuerung mit dem Arduino


von Flo D. (floflovaldo)


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Hi,

ich würde mich gerne ein bisschen mit dem Thema PWM auseinander setzten 
und habe im Internet ein kleines Projekt gefunden, das ich gerne auf dem 
Breadboard nachbauen würde und danach ein bisschen damit herumprobieren 
wollte.

Link zum Projekt: http://arduino.alhin.de/index.php?n=79

Die dort verwendeten MOSFETs muss ich mir noch zulegen. Ich habe mal bei 
Reichelt geschaut, nach denen wo auch angegeben sind. Wollte hier auch 
nochmal fragen welche vielleicht besser geeignet sind:

http://www.reichelt.de/IRL-IRFZ-Transistoren/IRLZ-44N/3/index.html?&ACTION=3&LA=3&ARTICLE=129819&GROUPID=2896 
oder 
http://www.reichelt.de/BUZ-11/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=6251&artnr=BUZ+11&SEARCH=BUZ11+

Die Kondensatoren für den 7805er hatte ich auch nicht mehr in kleiner 
Bauform da, also ab ich mir jz einfach noch ein paar Tantalkondensatoren 
von jedem Wert mitbestellt. Die 35V der Tantal werde ich ja eh nicht 
erreichen, da ich nicht mehr Spannung an den Input des 7805 anlegen 
werde als das für in vorgegeben ist. Und die Eingangsspannung liegt mein 
ich bei 7V bis 25V.

Bei der Verkabelung ist mir auch noch was unklar. Die PWM-Pins des 
Arduinos gehen ja an die Basis, des ist klar. Und wie muss der Rest des 
MOSFETs verkabelt werden? Da bin ich mir unsicher. Der Sensor ist auch 
klar, alles andere auch. Nur eben die MOSFETs und wie die Anreihklemmen 
angeschlossen werden.

Würde mich über eure Hilfe freuen.

Viele Grüße und Besten Dank im Vorraus.

von Max B. (theeye)


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Wie wäre es zum Anfang mit einem Schaltplan? Evtl. die Teile bei denen 
du unsicher bist weglassen/markieren.

Gruß Max

von Flo D. (floflovaldo)


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Schaltplan von Hand habe ich schon gezeichnet. Und wie du geschrieben 
hast eben das was ich nicht wusste weggelassen.

von Wolfgang (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Die PWM-Pins des Arduinos gehen ja an die Basis, des ist klar.

Eher an einen Widerstand, der dann weiter ans Gate geht ...

von Flo D. (floflovaldo)


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Hmmm. Klar mit Basis meinte ich Gate sorry.

Und was sollte da für ein Widerstand dazwischen, bzw. zu welchem MOSFET 
würdest du mir raten von den Beiden.

Danke schonmal
Florian

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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Florian D. schrieb:
> Wollte hier auch
> nochmal fragen welche vielleicht besser geeignet sind:

Der BUZ ist ein StandardMOSFET der eine Gatespannung von um die 10Volt 
haben möchte um komplett durchzuschalten, Du willst mit 5 Volt schalten, 
dafür ist der IR als Logiclevel-MOSFET gedacht.
Einen Widerstand so um die 100K solltest Du zwischen Gate und Source 
schalten, nicht vor das Gate. Dann Source an Masse und die Last zwischen 
Drain und Versorgungsspannung.

von Flo D. (floflovaldo)


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Also soll ich den IRLZ 44N verwenden?

Ich werde mal ein Schaltplan versuchen zu zeichnen und ihn dann 
hochladen. Wäre super wenn du dann nochmal drüber gucken könntest.

Danke
Florian

von Wolfgang (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Und was sollte da für ein Widerstand dazwischen, bzw. zu welchem MOSFET
> würdest du mir raten von den Beiden.

Größenordnungsmäßig 50..100Ω, um die Ladeströme der Gate-Kanal Kapazität 
zu begrenzen und die Schaltflanken etwas zu besänftigen.

Den BUZ11 bekommst du nicht mal mit 5V vernünftig zum Leiten (Fig.7 im 
Datenblatt), auch wenn es für einen kleinen Lüfter evtl. reichen könnte.

von Flo D. (floflovaldo)


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Also keine 100k zwischen Gate und Source?

Was für einen sollte ich dann lieber verwenden? Kannst du mir da evtl. 
einen Link von Reichelt schicken?

von Ulrich F. (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Also keine 100k zwischen Gate und Source?

Wer hat das gesagt?
Sofort notschlachten!

von Flo D. (floflovaldo)


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Schrieb the_sane. Hier im Beitrag ein bisschen weiter oben.

Kann mir jemand dann einen MOSFET empfehlen den ich benutzen kann?

von Planlos (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Link zum Projekt: http://arduino.alhin.de/index.php?n=79


Das ist ja eine Tolle Webseite...
Zitat:

> Das MOSFET soll bei 5V Steuersignal voll durchschalten und einen niedrigen
> Innenwiderstand besitzen. (z.B. BUZ11 oder IRLZ44N)

Das Platinenlayout schaut, soweit durch den Lack ersichtlich, recht 
"eigenartig" aus... sowas kriegt nichtmal der Autorouter verbrochen...

Dann: Alle Mosfet-Gates parallel? Dazu FETs mit hoher Qg vorschlagen. 
Und dann PWM direkt aus dem µC-Pin drauf?
Kein Elko für die PWM-Belasteten 12V?


Wär ja alles nicht so schlimm... Jeder hat wohl ein paar 
Anfänger-Projekte verbrochen, für die er sich im Nachhinein schämt. Aber 
dass heutzutage jeder seinen Bullsh** gleich ins Netz stellen muss, so 
ganz ohne Warnhinweis...

von Max B. (theeye)


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Florian D. schrieb:
> Schaltplan von Hand habe ich schon gezeichnet. Und wie du
> geschrieben
> hast eben das was ich nicht wusste weggelassen.

Ich wollte darauf hinaus, dass du den auch mit uns teilst, damit wir 
alle über das Selbe sprechen ;-)

Gruß Max

von MaWin (Gast)


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Florian D. schrieb:
> habe im Internet ein kleines Projekt gefunden,

Schwachsinnsschaltung, das sieht man auch ohne verschwiegenen 
Schaltplan.

Es fehlen Freilaufdioden und 9V reichen auch nicht um einen 7808 zu 
versorgen, man braucht mindestens 10.5V.

Lass den 7808 einfach weg, die meisten Arduino haben einen eigenen 
Spannungsregler, und schliesse jeden LogicLevel MOSFET so an:


              +-Lüfter-+-- +12V
              |        |
              +--|>|---+ BA156
              |
Arduino --+--|I IRLZ34
          |   |S
        100k  |
          |   |
Masse   --+---+--

von Ulrich F. (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Schrieb the_sane. Hier im Beitrag ein bisschen weiter oben.
Sach ich ja: Notschlachten!
;-)

In zwei Dingen hat er Recht:
100K dürfen nicht zwischen Pin und Gate.
100K sollen zwischen Gate und Source

Gegen 100R zwischen Pin und Gate hat er bestimmt auch nix....

von Planlos (Gast)


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MaWin schrieb:
> und schliesse jeden LogicLevel MOSFET

Wobei du auch nur einen einzelnen FET nehmen kannst. Ein einzelner 
IRLZ34 ist alleine schon "stark genug" um 4, 8, oder auch 60 solcher 
PC-Lüfter anzutreiben.

von Wolfgang (Gast)


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Planlos schrieb:
> Ein einzelner IRLZ34 ist alleine schon "stark genug" um 4, 8, oder auch
> 60 solcher PC-Lüfter anzutreiben.

Aber nicht unabhängig voneinander ;-)

MaWin schrieb:
> BA156

Gibt es dafür auch eine Bezugsquelle?

IMHO tut es da jede halbwegs schnelle Si-Diode, du den (bisher 
unbekannten) Lüfterstrom verträgt. Wenn die genauso kräftig sein soll 
wie der FET, wird das schon etwas kräftigeres.

von Flo D. (floflovaldo)


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Sorry, aber ich blick gar nicht mehr durch. Jeder sagt was anderes. 
Manche sagen die MOSFETs sind nichts, andere doch.

Nochmal kurz zusammen gefasst: Den 7805 hätte ich gerne drin, weil ich 
später evtl. auf einen AVR umsteigen will und das Arduino "loswerden" 
will.

Was bräuchte ich jetzt für MOSFETs? Ich würde auch gerne an jeden 
Lüfter-PWM-Output einen MOSFET haben, weil ich eben auch rumprobieren 
will und da je nach Output evtl. was ändern will im Code.

Außerdem bin ich mir auch nicht im klaren wie ich die MOSFETs jetzt 
anschließen muss und was für Widerstände nochmal genau hinkommen.

Grüße
Florian

von Ulrich F. (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Jeder sagt was anderes.
Wenn du drei Imkern eine Frage zu Bienen stellst, bekommst du fünf 
widersprechende Meinungen zu hören.
Und alle haben recht!

Florian D. schrieb:
> Manche sagen die MOSFETs sind nichts, andere doch.
Der BUZ11 taugt nicht für diesen Zweck, da sind sich alle einig.
Die IRLZ44N und IRLZ34N sind beide OK, obwohl... wir kennen deine Lüfter 
nicht.

Florian D. schrieb:
> Außerdem bin ich mir auch nicht im klaren wie ich die MOSFETs jetzt
> anschließen muss und was für Widerstände nochmal genau hinkommen.
Ein Gatewiderstand 100R und ein Pulldown 100K
Die Werte sind recht unkritisch.
Kannste auch beide mit 2 oder 3 multiplizieren (oder teilen).
Wenn der PullDown am Pin und nicht am Gate sitzt ist sogar das 
Verhältnis recht egal.

Wenn sie dir nicht gefallen, dann rechne dir selbst die passenden Größen 
aus.
Auch hier: Deine Ziele bestimmen die Dimensionierung.

von Flo D. (floflovaldo)


Angehängte Dateien:

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Das wäre der Schaltplan den ich jetzt nochmal schnell gemacht hab. Nur 
wo muss jetzt noch der Drain des MOSFETs hin? Und wo schließ ich den 
Lüfter jz genau an? GND des Lüfters an Drain? und VCC an 12V oder 5V?

Stimmt ansonsten alles?

Wär super wenn nochmal jemand drüber gucken würde

von MaWin (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Das wäre der Schaltplan den ich jetzt nochmal schnell gemacht hab.

Au weia, du kannst ja nicht mal unfallfrei abzeichnen.
Freilaufdioden vergessen, Stützkondensatoren abenteuerlich, und ob nun 
alle 4 MOSFETs dasselbe PWM fahren und demnach einer ausreichen würde, 
ist auch noch unklar.

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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MaWin schrieb:
> Freilaufdioden vergessen

naja, bei 12Volt Computerlüftern sind die auch nicht wirklich nötig 
allerdings reagieren die gerne zickig auf PWM, deßhalb haben die neuen 
einen extra Eingang dafür.

von Flo D. (floflovaldo)


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Bei den Freilaufdioden war ich mir unsicher, deswegen hab ich sie 
weggelassen.

Wie kann ich das mit den Stützkondensatoren verbessern?

Wie gesagt. Ich würde später evtl. gerne das PWM-Signal im Code noch 
einzeln anpassen können. Und sonst kann ichs ja nicht für jeden Lüfter 
einzeln machen.

Wegen den Lüftern. Wie gesagt. Weiß ich auch nicht genauu wie die jetzt 
da dran sollen. Wie oben geschrieben vermute ich es, aber hmmmm...

von Ulrich F. (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Wegen den Lüftern. Wie gesagt. Weiß ich auch nicht genauu wie die jetzt
> da dran sollen.

Dabei hat man dir doch schon ein soooo schönes Bildchen gemalt!



MaWin schrieb:
>               +-Lüfter-+-- +12V
>               |        |
>               +--|>|---+ BA156
>               |
> Arduino --+--|I IRLZ34
>           |   |S
>         100k  |
>           |   |
> Masse   --+---+--


Da noch der Gatewiderstand dazu, dann ist es schööööönnnn....

von Flo D. (floflovaldo)


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Wo mach ich dann GND des Lüfters in dem Fall hin?

Und diese Freilaufdiode finde ich bei Reichelt unter der Bezeichnung 
nicht. Kann ich da auch was anderes verwenden, das es bei Reichelt gibt? 
Daheim hätte ich an Dioden nur noch 1N4148

von Planlos (Gast)


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Ulrich F. schrieb:
> Da noch der Gatewiderstand dazu, dann ist es schööööönnnn.

Wobei hier 100 Ohm schon übertrieben groß sind.
Er will ja PWM fahren. Ok, langsame PWM für Motoren, aber trotzdem...

Ich würde die Gates direkt an den AVR ankoppeln, und dann mit dem Oszi 
(und geeignetem Tastkopf) schauen ob es zu HF-"Ringing" kommt.
Falls ja, kann man immer noch einen kleinen Widerstand einplanen.
Aber: So viel Dampf hat ein AVR-Ausgangspin nicht, deshalb ist der 
Gate-Widerstand normalerweise unnötig.

Falls viel Angst und wenig Oszi vorhanden: 12 Ohm einlöten, kleinster 
Wert aus dem Sortimentskasten.

von Planlos (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Daheim hätte ich an Dioden nur noch 1N4148

Reicht locker für einen "normal großen" Lüfter.

von Flo D. (floflovaldo)


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Und kannst du mir auch noch sagen wie der Lüfter GND-Anschluss 
anzuschließen ist?

Danke schonmal vielmals

von Planlos (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Und kannst du mir auch noch sagen wie der Lüfter GND-Anschluss
> anzuschließen ist?

"Minus" vom Lüfter geht an Drain "seines" Fets.
"Plus" vom Lüfter an die 12V-Leitung
"Source" vom FET geht an Masse/"Minus" der Versorgung.

von Flo D. (floflovaldo)


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Das heißt der Lüfter läuft quasi nicht wie normal auf 12V sondern eben 
nur auf 5V korrekt?

Und wenn ich dich noch zu den Kondensatoren am 7805 fragen dürfte. Was 
meinst du da dazu wies aufm Schaltplan ist und wie ich das am besten 
ändere.

Grüße

von Forist (Gast)


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MaWin schrieb:
> Au weia, du kannst ja nicht mal unfallfrei abzeichnen.

Und dann noch auf dem Papier verdreht ...

von Ion (Gast)


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Sollten die Cs nicht lieber so hin ?

1
VCC          ____
2
<-----------|7805|-------->
3
       _|_  |____|    _|_
4
       ___    |       ___
5
        |     |        |
6
--------|-----|--------|
7
GND

von µon (Gast)


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Ion schrieb:
> Sollten die Cs nicht lieber so hin ?

In der anderen Version geht aber auch nichts kaputt ;-)

von Planlos (Gast)


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Florian D. schrieb:
> Das heißt der Lüfter läuft quasi nicht wie normal auf 12V sondern eben
> nur auf 5V korrekt?

Nein, natürlich nicht.
Ein paar ganz ganz grundlegende Elektronik-Grundlagen fehlen dir...

AVR-Pin = 0V => Mosfet-Spannung Gate-Source = 0V => Mosfet Sperrt.
Lüfter hängt mit einem Bein an +12V, mit dem anderen "in der Luft"
=> Kein Strom fließt

AVR-Pin = 5V => Mosfet leitet => Verbindung zwischen Source und Drain
Lüfter hängt mit einem Bein an +12V mit dem anderen (über den FET) an 0V
=> Lüfter sieht 12V, strom kann fließen.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

es geht trotzdem noch nicht, wenn er 5V vom Regler an Vin des Arduinos 
legt.
Da ist ein 5V Linearregler drauf.

Ich habe auf meinem Arduino jetzt nicht geschaut, aber meist sind Regler 
drauf, an die man die 5V hinten anlegen kann ohne Schaden anzurichten.

Also nicht an Vin sondern an +5V des Arduinos und hoffen, daß die 
Chinesen den richtigen Regler bestückt haben.

Gruß aus Berlin
Michael

von Flo D. (floflovaldo)


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Hmmm. Jetzt weiß ich, wo mein Problem lag. Ich dachte auch eben so wie 
du es geschrieben hast, hab dann aber auf der Projektseite geschaut und 
mich gewundert warum da dann der Festspannungsregler auf 5V drosselt, 
aber das tut es ja nicht sondern auf ca. 8. Und klar, für den ATmega 328 
auf dem Arduino ist ja dann nochmal ein 7805 der eben auf die 5V für den 
µC regelt...

Aber woher sollen dann genau die 12V kommen? Weil der 7808 auf der Seite 
regelt ja auch nur ca. auf die 12V. Und sieht nicht aus, als ob da 
vorher was abgegriffen wird wenn bei Eingangsspannung an der 
Einbaubuchse 9V-24V steht. Das verwundert mich.

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