Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino Pro Mini Lüftersteuerung (Eingangsspannung)


von Bernd B. (gorkde)


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Hallo,

ich habe einen Lüfter den ich bisher mit ner einfachen Spannungsregler 
Schaltung gesteuert habe.

Da der Spannungsregler aber wenn der Lüfter langsam läuft viel Spannung 
verbraten muss, habe ich ein sehr kleines Netzteil genommen, was jetzt 
irgendwie nicht mehr reicht.

Ich muss also eine andere Regelung mit Mosfet oder so bauen.

Da ich Netzteile rumliegen habe würde ich gerne die nehmen, die haben 
aber im Leerlauf teilweise 22V oder so.

Nun ist der ArduinoProMini den ich wenn nehmen würde angegeben von 
5V-12V.

Was kann ich also tun ohne extra noch nen Spannungsregler vor zu 
schalten? Der wird ja dann auch wieder heiß vermutlich.
Geht es notfalls auch so, oder brennt mir dann der Regler auf dem 
Promini durch?

Oder hat einer ne Schaltung für einstellbare Regelung mit wenigen 
Standardteilen ohne Arduino?

von Volker K. (tobel)


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Schaue dir so etwas mal an:
https://www.amazon.de/SODIAL-6V-90V-Beschleunigen-Steuerpult-Schalter/dp/B00CWSO2IY/ref=pd_bxgy_147_img_2?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=52C7V0YSZ84FSH16HGQV
(ich hoffe der Link funktioniert)


Die kann man mit und auch ohne Arduino nutzen und für den Preis bleibt 
mein Lötkolben kalt.

ohne Arduino:
Ueber das Poti kann die Drehzahl gesteuert werden

mit Arduino:
Nimm einen PWM-Ausgang und gehe ueber eine RC-Kombination auf den 
Steuerspannungsanschluss. Das ist sicherlich nicht die ideale Variante, 
aber sie funktioniert problemlos.

Volker

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Bernd B. schrieb:
> Was kann ich also tun ohne extra noch nen Spannungsregler vor zu
> schalten?

Ich habe ein M5 Gewinde und eine M22 Schraube, wie kann ich die 
reinschrauben ?

Passt halt nicht.

Passenderes Netzteil nehmen, oder mit extra Spannungsregler die Spannung 
unter 12V bringen.

Volker K. schrieb:
> 
https://www.amazon.de/SODIAL-6V-90V-Beschleunigen-Steuerpult-Schalter/dp/B00CWSO2IY/ref=pd_bxgy_147_img_2?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=52C7V0YSZ84FSH16HGQV

Ach du Gacke.

Ein 15A Regler um einen Lüfter zu bedienen, der sicher unter 1A braucht. 
Zudem PWM mit 15kHz wo unklar ist ob der Lüfter überhaupt PWM mag. Kein 
LC Filter auf dem Regler. Nicht mal ein Elko auf der Eingangsseite. So 
was ist billig, aber billiger Pfusch.

von Wolfgang (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Was kann ich also tun ohne extra noch nen Spannungsregler vor zu
> schalten? Der wird ja dann auch wieder heiß vermutlich.

Da vermutest du falsch, jedenfalls wenn du einen Schaltwandler nimmst.
Und ein Vermögen kostet soetwas auch nicht
http://www.ebay.com/itm/162257590560

von Bernd B. (gorkde)


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Beides gute Ideen, muss aber in das vorhandene Gehäuse passen und wollte 
es heute benutzen, daher wird es mit Kauf nix.

Eigentlich wollte ich mein Gerät einsetzen, bis ich merkte, dass es aus 
irgendeinem Grund nicht mehr geht. Daher jetzt erstmal ne vernünftige 
Regelung, dann wenn es noch immer nicht geht den Lüfter tauschen.

von Teo D. (teoderix)


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Bernd B. schrieb:
> Oder hat einer ne Schaltung für einstellbare Regelung mit wenigen
> Standardteilen ohne Arduino?

Beitrag "Re: Lüfter-Drehgeschwindigkeit regeln, wie?"

Geht natürlich nicht von 0-100% Drehzahl, mehr Laues-Luftchen bis 
Vollpulle (Vin-~0,5V).

Bernd B. schrieb:
> aber im Leerlauf teilweise 22V oder so.

Michael B. schrieb:
> Ich habe ein M5 Gewinde und eine M22 Schraube, wie kann ich die
> reinschrauben ?
>
> Passt halt nicht.
>
> Passenderes Netzteil nehmen, oder mit extra Spannungsregler die Spannung
> unter 12V bringen.

von Volker K. (tobel)


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Michael B. schrieb:
> Volker K. schrieb:
>>
> 
https://www.amazon.de/SODIAL-6V-90V-Beschleunigen-Steuerpult-Schalter/dp/B00CWSO2IY/ref=pd_bxgy_147_img_2?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=52C7V0YSZ84FSH16HGQV
>
> Ach du Gacke.
>
> Ein 15A Regler um einen Lüfter zu bedienen, der sicher unter 1A braucht.
> Zudem PWM mit 15kHz wo unklar ist ob der Lüfter überhaupt PWM mag. Kein
> LC Filter auf dem Regler. Nicht mal ein Elko auf der Eingangsseite. So
> was ist billig, aber billiger Pfusch.

zu: Kein LC Filter auf dem Regler.
In den Beispielschaltungen unter 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM sehe 
ich auch keine LC-Ausgangsfilter

zu: Nicht mal ein Elko auf der Eingangsseite.
So, so. Wofür ist der 470er Elko wohl?

zu:  wo unklar ist ob der Lüfter überhaupt PWM mag
Mit Arduino kannste den Lüfter nur über PWM steuern ... mir ist 
zumindest keine andere Lösung bekannt. Ob 15 kHz passen oder nicht, das 
ist noch eine andere Sache. Sicher ist ein 15A-Regler total 
ueberdimensioniert, der Link war auch nur als Beispiel gedacht ... 
schließlich gibts die Regler auch für geringere Ströme.


@ Bernd Bubu:
Leg doch den Lüfter erst einmal direkt an eine Betriebsspannung. Dann 
kannste ja sehen ob es am Lüfter liegt ... oder deine Regelung ein 
Problem (defekt?) hat.
Wenn du einen Arduino unbedingt einsetzen willst, so solltest du ihn 
nicht mit UB > 12 V betreiben.

von spess53 (Gast)


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Hi

>zu: Kein LC Filter auf dem Regler.
>In den Beispielschaltungen unter
>https://www.mikrocontroller.net/articles/Motoranst... sehe
>ich auch keine LC-Ausgangsfilter

Das gilt ja auch für normale DC-Motoren. Da ist der Motor das Filter. 
Übliche Lüfter, mit einer eigenen Elektronik für die Feldsteuerung, 
ticken aber anders.

MfG Spess

von Harald A. (embedded)


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Bernd B. schrieb:
> Was kann ich also tun ohne extra noch nen Spannungsregler vor zu
> schalten? Der wird ja dann auch wieder heiß vermutlich.
> Geht es notfalls auch so, oder brennt mir dann der Regler auf dem
> Promini durch?

Das Einfachste ist ein DC/DC Wandler wie dieser hier
R-7812-05 von Recom, gibt es auch bei Reichelt. Falls 0.5A nicht reichen 
gibt es auch eine 1A Variante für etwas mehr Geld. Der DC/DC wird auch 
nicht nennenswert warm. Andere Spannungen gibt es auch.

Der von Wolfgang verlinkte DC/DC geht auch, aus China dauert es halt 
etwas. Man darf die Angabe 3A vielleicht nicht ganz ernst nehmen. Die 
Dinger gibt es auch als 10er-Pack zu unglaublichen Preisen. 
Schwachpunkte sind das Poti zur Einstellung der Spannung und die 
grenzwertige Dimensionierung. 
(https://www.aliexpress.com/item/DC-DC-step-down-power-supply-module-3A-adjustable-step-down-module-super-LM2596-ultra-small/1256331031.html)

Lüfterregelung: Einen Standard-Lüfter in der Drehzahl zu steuern, indem 
man an seiner Versorgungsspannung herumeselt, ist keine gute Idee - da 
gibt es zahlreiche Stolperfallen. Wenn man es vernünftig machen will, 
nimmt man einen Lüfter mit PWM-Eingang (4 Adern). Da legt man dann eine 
PWM an, die theoretisch zwischen 21..28kHz liegen soll, praktisch aber 
recht unkritisch ist. Die PWM kommt direkt ohne weitere Bauteile vom 
Portpin.
http://www.formfactors.org/developer/specs/rev1_2_public.pdf

: Bearbeitet durch User
von Bernd B. (gorkde)


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Volker k. :

Ob das Problem was akut aufgetreten ist (wohlgemerkt nach nicht 
benutzen, vorher ging es mit Spannungsregelung problemlos, außer dass 
der LM heiß wurde wenn er viel verbraten musste) am Lüfter lag oder der 
Steuerung sehe ich dann.

Letzten Endes hat mich die vorherige Steuerung eh von Anfang an genervt 
und daher mache ich die erstmal neu und wenn der Fehler dann noch 
Auftritt wird noch der Lüfter getauscht. Gehen tat er prinzipiell noch, 
nur viel langsamer als beim letzten benutzen.

Ich vermute fast es ist der Lüfter.

Aber mit der neuen Steuerung per Arduino kann ich mit Softwareupdate 
diverse Funktionen hinzufügen und die Geschwindigkeit anpassen ohne 
jedesmal Bauteile zu wechseln.

von Bernd B. (gorkde)


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So, habe nun alles zum Laufen bekommen, aber noch ne Frage wegen dem 
Lüfter:

Ich habe ihn mittels PWM (analogwrite vom Arduino) laufen lassen und er 
lief sehr ruckelig an. Entweder musste ich ordentlich aufdrehen, oder 
anstubsten.

Komischerweise lief er glaube ich auch andersrum als vorher mit der 
Steuerung über die Spannung (Polarität hatte ich beim Anschluss 
beachtet).
Wie gesagt es kann sein er hatte schon eine Macke, aber ich vermute fast 
es lag an der Ansteuerung.

Es war ein Lüfter mit nur 2 Adern.
Macht es einen Unterschied wenn ich einen 2-Adrigen Lüfter so ansteuere 
oder einen mit PWM Pin nehme und das Arduino PWM Ausgangssignal auf 
seinen PWM Pin lege? Sollte doch eigentlich genau das gleiche sein oder?

Habe ihn jetzt beim experimentieren eh gekillt und muss jetzt nen neuen 
einbauen.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Es war ein Lüfter mit nur 2 Adern.

Muss halt noch eine Drossel zwischen ...

LG
old.

von Bernd B. (gorkde)


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Wo und wie? Ich verstehe das nicht so ganz.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Wo und wie?

Zeichne mal Deine Schaltung auf,
dann zeichne ich sie Dir ein.

LG
old.

von Bernd B. (gorkde)


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Mache ich später, will da noch ein wenig umbauen und testen.

Das Problem war glaube ich was ganz anderes.

Der Arduino hat nur knapp 500Hz pwm auf dem Pin.
Werde den mal auf31kHz stellen,  dann dürfte es deutlich besser gehen.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> dann dürfte es deutlich besser gehen

Dann kann die Drossel "kleiner" ausfallen.
Brauchen tust Du die auf jeden Fall.
Der 1uF im Bild wird sich sonnst gegen die PWM
stemmen.

Bernd B. schrieb:
> Werde den mal auf31kHz stellen

Aha, wie machst man das?

LG
old.

von Bernd B. (gorkde)


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Habs getestet jetzt läuft es auch ohne Drossel problemlos.

Zum Umstellen muss man den Teiler des Timers für den Port verändern.

Such mal nach "Arduino PWM Timer". Da gibt's auf der Arduino Seite eine 
ausführliche Seite zu.

Ich musste für Port 9 Timer2 ändern. Timer0 sollte man lassen wie er 
ist, sonst laufen Befehle wie  delay etc. falsch.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Habs getestet jetzt läuft es auch ohne Drossel problemlos.

Kaufe ich Dir erst ab, wenn ich die Schaltung dazu
gesehen habe und diese auch stimmig ist.
Wir haben ja LTspice.

Bernd B. schrieb:
> Werde den mal auf31kHz stellen

Mit ganz niederfrequenter PWM, 1Hz oder so,
könnte das ohne Drossel funktionieren.


Bernd B. schrieb:
> Befehle wie  delay etc.

delay steht bei mir auf der ´nicht anwenden Liste`.
Die delay-Lastigkeit der arduino-Beispiele gefällt mir nicht.
Das etc. dazu kenne ich noch nicht.

LG
old.

von Bernd B. (gorkde)


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Delay benutze ich auch nicht oft. Es war auch nur ein Beispiel.

Am Ausgang des Arduino habe ich 240R zum FET (IRL540N)  und von da gegen 
Masse 10k.
DER Lüfter liegt zwischen 12V und FET mit Schottky Rückflussdiode.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Am Ausgang des Arduino habe ich 240R zum FET (IRL540N)  und von da gegen
> Masse 10k.
> DER Lüfter liegt zwischen 12V und FET mit Schottky Rückflussdiode.

Egal wie die PWM eingestellt ist wird beim Schalten
des FET der Kondensator im Lüfter auf 12V aufgeladen.
Eine Regelung geht so nicht.
Wenn doch kann das folgende Ursache haben:
Der ESR des Kondensators ist schlecht,
der FET schafft es nicht ganz durchzuschalten.
Beides sehr unschön.

LG
old.

von Bernd B. (gorkde)


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CO2 ist ihm N. schrieb:
> Bernd B. schrieb:
>> Am Ausgang des Arduino habe ich 240R zum FET (IRL540N)  und von da gegen
>> Masse 10k.
>> DER Lüfter liegt zwischen 12V und FET mit Schottky Rückflussdiode.
>
> Egal wie die PWM eingestellt ist wird beim Schalten
> des FET der Kondensator im Lüfter auf 12V aufgeladen.
> Eine Regelung geht so nicht.
> Wenn doch kann das folgende Ursache haben:
> Der ESR des Kondensators ist schlecht,
> der FET schafft es nicht ganz durchzuschalten.
> Beides sehr unschön.
>
> LG
> old.

Also ich weiß nicht ob ein Kondensator im Lüfter ist und der FET 
schaltet bei 5V durch, gabe den auch in einer anderen Schaltung und 
genau für diesen Zweck damals bestellt.

Letzten Endes geht es genauso wie es sollte und zwar deutlich besser als 
die Regelung per Versorgungsspannung die ich vorher hatte.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Letzten Endes geht es genauso wie es sollte

Na dann ...

LG
old.

von Bernd B. (gorkde)


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Ok.... Oder auch nicht....

Beim Programmieren der Regelung ist mir aufgefallen, dass jetzt wo die 
Frequenz so hoch ist der FET scheinbar nicht richtig zu macht, da ich 
auch mit niedriger PWM recht schnell nen ziemlich schnell drehenden 
Lüfter habe....

Komischerweise ging es bei meinen Pumpen so, beim Lüfter scheinbar 
nicht.

Die aktuelle Beschaltung habe ich mal angehängt.

Wenn ich hier gucke 
(https://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM) dann 
ist dort kein Widerstand vor Gat oder von Gate zu Masse eingezeichnet.

Die hatte ich aber bei meinen Pumpen so gemacht damals weil ich das 
irgendwo im Netz gefunden hatte von wegen Gate muss sich entladen können 
und habe es jetzt einfach so übernommen...

Wenn ich jedoch nach Arduino Beispielen suche dann haben die Leute weder 
eine Freilaufdiode noch die Widerstände.

Kann es also sein, dass die Widerstände eher stören als helfen? Oder 
wird durch die Freilaufdiode so viel eingespeist, dass er dadurch so 
freudig dreht?

: Bearbeitet durch User
von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Komischerweise ging es bei meinen Pumpen so, beim Lüfter scheinbar
> nicht.

Hinweis:
Beitrag "Re: Arduino Pro Mini Lüftersteuerung (Eingangsspannung)"
Typisches Innenschaltbild eines Lüfters:
Beitrag "Re: Arduino Pro Mini Lüftersteuerung (Eingangsspannung)"
Erklärung:
Beitrag "Re: Arduino Pro Mini Lüftersteuerung (Eingangsspannung)"

Was verstehst Du da nicht?

LG
old.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> irgendwo im Netz gefunden hatte von wegen Gate muss sich entladen können
> und habe es jetzt einfach so übernommen...

Der soll im offenen Zustand, während dem Reset z.B.,
dafür sorgen, dass der FET hochohmig ist.

Man baut dafür aber keinen Spannungsteiler vor dem Gate,
weil der Spannung kostet. Der Pulldown Widerstand gehört
an den Pin vom arduino.

Bernd B. schrieb:
> kein Widerstand vor Gat

Blockschaltbilder ohne Ballast ...

LG
old.

von oldeurope O. (Gast)


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CO2 ist ihm N. schrieb:
> Mit ganz niederfrequenter PWM, 1Hz oder so,
> könnte das ohne Drossel funktionieren.

Schon probiert?

LG
old.

von Bernd B. (gorkde)


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Nein, dann dreht der Lüfter ja nicht.

Wo soll denn die Drossel hin von der du redest?

von Hubert G. (hubertg)


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Bernd B. schrieb:
> Beim Programmieren der Regelung ist mir aufgefallen, dass jetzt wo die
> Frequenz so hoch ist der FET scheinbar nicht richtig zu macht, da ich
> auch mit niedriger PWM recht schnell nen ziemlich schnell drehenden
> Lüfter habe....

Der Lüfter ist ein Brushless-Motor und deine Pumpen sind einfache 
DC-Motoren. Das sind zwei verschieden paar Schuhe.
Einen Brushless-Motor kannst du nicht so ohne weiteres mit PWM steuern. 
Du brauchst wie bei einem Step-Down-Regler noch eine Drossel. Schau dir 
mal das Datenblatt des LM2574 an. Dort ist am Ausgang eine Diode, 
Drossel und Elko. Wenn du diese drei Bauteile zwischen dem FET und dem 
Lüfter einbaust, dann wirst du ihn auch einigermassen vernünftig steuern 
können.

von oldeurope O. (Gast)


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Bernd B. schrieb:
> Nein, dann dreht der Lüfter ja nicht.

Wann dreht der nicht?
Ich kann einen 12VDC Lüfter im Sekundenbruchteil
an 12V tippen, sodass der langsam dreht.

Bernd B. schrieb:
> Wo soll denn die Drossel hin von der du redest?

In Reihe zum Lüfter natürlich! Dann darfst Du
Dir auch mehr Kapazität am Lüfter erlauben.
Vorsicht vor Resonanzen, am besten vorher
simulieren.

LG
old.

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