Regler für Heizungslüfter

[Daniel D. (dysntrieb)]

Hallo,

ich habe ein Problem mit der Regelung für das Heizungsgebläse in meinem 
Wohnmobil.
Und zwar verbraucht die sehr viel Strom und da ich ganzjährig darin 
unterwegs bin und auf Solarstrom angewiesen bin macht das im Winter 
einen erheblichen Teil meines täglichen Bedarfs aus. 240 WattPeak auf 
dem Dach bringen zu dieser Jahreszeit 5 bis 15 Watt während der hellen 
Stunden. Außerdem wird der Regler sehr heiß. Das ist so ein Kästchen an 
der Wand mit Drehknopf.

Ich suche also einen Schaltplan den ich nachbauen könnte um einen 
besseren Wirkungsgrad zu bekommen. Oder Tipps, wie ich die aktuelle 
Elektronik verbessern könnte.

Aktuell verbraucht der Regler z.B. 5 Watt, wenn der Motor auf 7 Watt 
läuft. Das geht doch besser, oder?

Ach ja, im unteren Regelbereich wird hauptsächlich der dicke Widerstand 
heiß (man verbrennt sich leicht) und ab Stufe 2 etwa auch der Transistor 
(siehe Bild).

Welch ein Wirkungsgrad wäre denn realistisch?


Ich bedanke mich im Vorraus für eure Hilfe!
Daniel

ps. Es ist ein "Truma Vent TEB" Heizungsgebläse.
pps. Die Automatikfunktion brauche ich nicht unbedingt.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Daniel D. schrieb:
> Welch ein Wirkungsgrad wäre denn realistisch?

Wenn es funktioniert, das Gebläse auch mit PWM anzusteuern statt mit der 
derzeitigen 'Linearbrate', sollte es möglich sein, die Verlustleistung 
im Regler nahezu auf null zu drücken (0,5W - 1W sind realistisch).

Das muss man allerdings mal ausprobieren, sollte aber m.E. klappen. Wir 
Verrückten programmieren uns dazu einen Mikrocontroller, aber man kann 
auch mit einem 74HC14, einem Kondensator, 2 Dioden und einen 
Potentiometer einen PWM Modulator bauen:

http://soundation.blogspot.de/2012/07/pwm-using-cmos-74hc14-switching-method.html
http://www.robotroom.com/PWM4.html

Auch der NE555 kann so was:
http://schematiccircuit.com/pwm-dc-motor-driver-with-ic-ne555/

Wenn das klappt, musst du nur noch den Fühler mit ins Spiel bringen. Das 
ist wieder mal am einfachsten mit einem MC, aber auch mit einem LM339 
machbar:
http://www.ledmakers.net/show/?id=71

[Daniel D. (dysntrieb)]

Hallo Matthias,

danke für deine schnelle Antwort!

Ich denke, dass eine PWM gehen sollte, der Verbraucher ist ein einfacher 
Bürstenmotor.

Du hast mir 3 Schaltpläne zur Pulsweitenmodulation verlinkt. Ich war mal 
so frei und habe die hier angehängt. Ich hoffe, das ist okay.
Was ist denn der Vorteil der einzelnen Schaltpläne?

Liege ich richtig in der Vermutung, dass der zweite (NE555) besser ist 
als der erste (74HC14) einfach, weil er komplexer ist?
Ich kenne zwar das Prinzip der Pulsweitenmodulation, aber viel mehr auch 
nicht, deshalb kann ich diese Frage nicht gut einschätzen.

Kriegt man mit allen drei Schaltplänen 2 Ampere geregelt? Der Motor 
braucht max 1,7A. Allerdings gibt der alte Regler auch nur 11 Volt raus. 
Bei nahe 12 Volt könnte der Strom noch etwas höher sein.


Wie dann der Temperaturfühler mit ins Spiel gebracht wird, verstehe ich 
noch nicht so ganz. Würde man zwei Regler parallel bauen? Wahrscheinlich 
eher anstelle des Potis den Fühler anklemmen, oder?
Ich habe es leider versäumt den Fühler zu messen, als ich alles 
auseinander hatte. Der sitzt in einer Bohrung im Alugussgehäuse des 
Lüfters und hat etwa den Durchmesser einer Zigarette.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Daniel D. schrieb:
> Kriegt man mit allen drei Schaltplänen 2 Ampere geregelt?

Eine geeignete Endstufe ist nur im mittleren Bild beim NE555 gezeichnet. 
Diese muss bei den anderen Varianten noch dazu gebaut werden.

Daniel D. schrieb:
> Wie dann der Temperaturfühler mit ins Spiel gebracht wird, verstehe ich
> noch nicht so ganz.

Die Schaltung dafür ist die mit dem LM339. Der Eingang ganz links 
bekommt eine Modulationsspannung, die dann den Tastgrad der PWM am 
Ausgang bestimmt.
Da kommt mit einem Spannungsteiler dein Temperaturfühler ran.
Ob der Fühler dabei im oberen Teil des Spannungsteilers sitzt oder im 
unteren, hängt davon ab, ob es ein Heissleiter oder ein Kaltleiter ist. 
Der häufigste Fall ist ein Heissleiter (Widerstand wird niedriger mit 
steigender Temperatur) und dann gehört er in den oberen Zweig, denn du 
möchtest ja, das der Motor schneller läuft, wenns wärmer ist.
In den unteren Zweig sollte ein Potentiometer, evtl. das schon 
vorhandene, um die Grundeinstellung zu machen.
Wenn du an den Ausgang von Cp2 statt des 10k Widerstandes einen 1k-2k2 
Widerstand baust, kann der Ausgang direkt einen Leistungs-MOSFet 
ansteuern, wie in der Zeichnung mit dem NE555. Vergiss die Freilaufdiode 
über dem Motor nicht, aber die wird vermutlich schon vorhanden sein.

Die Schaltung bildet den klassischen PWM Modulator bestehend aus 
Dreieckgenerator mit Cp1, der die PWM Frequenz bestimmt, und dem 
Vergleicher(Komparator) mit Cp2.

Es ist vermutlich sinnvoll, die PWM Frequenz nicht zu hoch zu wählen. Je 
nach Geräuschentwicklung des Motors können so etwa 30Hz-100Hz sinnvoll 
sein. Das schont die Ohren und den MOSFet. Das wird mit C1 eingestellt. 
Je grösser der C, desto niedriger die Frequenz. Sinnvoll könnten hier 
etwa 4,7nF-22nF sein, muss man probieren.

Beachte die Hinweise im Artikel. Du kannst den Bereich der PWM 
Modulationsspannung einstellen mit den Pegeln des Generators und so an 
deinen Temperaturfühler anpassen.

[Daniel D. (dysntrieb)]

Ich glaube, das ganze ist doch etwas hoch und aufwändig für mich und ich 
müsste mich da an einigen Enden einarbeiten.
Da ich durch einen Hinweis glaube das ganze auf Amazon für 5 Euro 
gefunden zu haben und ich gerade kein neues Hobby anfangen kann, 
tendiere ich zu der Fertiglösung.
Ich habe zumindest mich über Freilaufdioden informiert. Der Hinweis ist 
wohl auch Gold wert, da wäre ich nie drauf gekommen, dass man sowas 
braucht.

Meinst du das hier wäre gut für den Zweck?
http://www.amazon.de/Spannung-Motor-Drehzahlregler-Einstellbar-Schalter/dp/B00Y2AV4G8

Ist bei dem Gerät damit zu rechnen, dass eine Freilaufdiode in der 
Schaltung integriert ist?


Danke für deine umfassende Erläuterung, ich habe die Sache wohl etwas 
unterschätzt.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Daniel D. schrieb:
> Meinst du das hier wäre gut für den Zweck?
> 
http://www.amazon.de/Spannung-Motor-Drehzahlregler-Einstellbar-Schalter/dp/B00Y2AV4G8
Ist halt ein bisschen knapp mit den 2 Ampere. Such dir einen für 5 
Ampere und du bist auf der sicheren Seite.
>
> Ist bei dem Gerät damit zu rechnen, dass eine Freilaufdiode in der
> Schaltung integriert ist?
Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser.