3-Pin PC Lüfter Steuern - PWM Glätten - Speed Signal

[Simon (Gast)]

Hi!

Ich würde gerne eine Lüftersteuerung für 3-Pin PC Lüfter bauen.

Kurz zu den Lüftern, für die leute die diese nicht kennen:
Die drei Pins sind: GND, VCC, Tacho. Geregelt werden die Lüfter über die 
Spannung. In der Regel 7-12V.

Mein Problem ist nun folgendes:
Ich regle die Spannung per PWM (über einen High Side P-Kanal MosFet). 
Das funktioniert auch wunderbar und der Lüfter wird schneller oder 
Langsamer. Leider zerhackstückelt das auch das Tachosignal, so dass die 
Drehzahl nicht verlässlich bestimmt werden kann.

Ich würde also gerne meine PWM glätten um ein Stabiles Tacho Signal zu 
bekommen. Habt ihr einen Tipp? Ich habe viele leute gefunden die ein 
ähnliches problem haben, aber keine wirklich vollständige Lösung 
gefunden.

RC und LC Filter kommen immer wieder auf, aber wie ich die für meine 
lüfter richtig auslege finde ich leider auch nicht.

Danke,

Simon

PS:
Meine Lüfter ziehen max 100mA, falls das jemandem hilft mir zu helfen!

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Da Du PLUS schaltest (P-MOS), sollte der Tacho davon unbeeindruckt sein, 
da Dieser, meiner Erfahrung nach, 'nur' gegen GND tastet.
Deine Problembeschreibung trifft ganz genau zu, wenn man GND schaltet 
(da sich ein N-FET einfacher ansteuern lässt, als ein P-FET), da dort 
der Bezugspunkt des Tacho-Signal 'weggeschaltet' wird.

Wie Dem auch sei, wenn Du über Deinen P-FET-PWM einen Kondensator lädst, 
solltest Du eine pulsierende Gleichspannung in variabler Höhe bekommen.
Eigentlich das Gleiche, wie Jetzt - nur mit weniger Rippel.

MfG

[jz23 (Gast)]

Patrick J. schrieb:
> Wie Dem auch sei, wenn Du über Deinen P-FET-PWM einen Kondensator lädst,
> solltest Du eine pulsierende Gleichspannung in variabler Höhe bekommen.

Ähm, mit Verlaub, aber nein. Die Höhe ist rein theoretisch noch 
variabel, aber man hat hier ein RC-Filter, wobei R die Leitungen bzw. 
der MOSFET sind - also verschwindent gering.

Angebrachter wäre hier die Konstruktion eines "Schaltreglers", bzw. 
einen Buck-Converters. D.h. Spule, Kondensator und Diode.

[Klaus (Gast)]

Dann sieht der FET aber bei jedem Aufladen einen Kurzschluss. Mieser 
Wirkungsgrad und schnelles Ableben sind die Folge.
Ein LC-Filter ist da Pflicht. Dann brauchst du natürlich auch noch eine 
Freilaufdiode.

[jz23 (Gast)]

Es würde wesentlich weiterhelfen, wenn du noch die Frequenz deiner PWM 
angibst.

Bei 50kHz würde die Spule hier z.B. passen 
https://www.reichelt.de/ab-100-H/L-PIS4720-1-0M/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=73181&GROUPID=7227&artnr=L-PIS4720+1%2C0M&SEARCH=%252A

[Noch eine Idee (Gast)]

Verwunderlich, daß so eine Sache Fragen aufwirft. Ganz klar eine Drossel 
mit Elko dahinter und Freilauf-Diode, um den Strom aufrecht zu halten 
und vom Transistor wegzuhalten.

[Simon (Gast)]

jz23 schrieb:
> Es würde wesentlich weiterhelfen, wenn du noch die Frequenz deiner
> PWM angibst

Die ist quasi frei wählbar. Ich verwende einen Atmega32u4. 700kHz sind 
beim timer4 glaube ich Problemlos drin. Weniger geht immer ;)


Noch eine Idee schrieb:
> Verwunderlich, daß so eine Sache Fragen aufwirft. Ganz klar eine
> Drossel mit Elko dahinter und Freilauf-Diode, um den Strom aufrecht zu
> halten und vom Transistor wegzuhalten.

Ist das dann nicht ein buck converter wie jz23 vorgeschlagen hat?


Was haltet ihr von einem RCL Filter?

[hinz (Gast)]

Patrick J. schrieb:
> Da Du PLUS schaltest (P-MOS), sollte der Tacho davon unbeeindruckt sein,
> da Dieser, meiner Erfahrung nach, 'nur' gegen GND tastet.

Wenn man dem Hallsensor den Saft klaut....

[hinz (Gast)]

Simon schrieb:
> Ist das dann nicht ein buck converter wie jz23 vorgeschlagen hat?

Ja, und so macht man das auch.


> Was haltet ihr von einem RCL Filter?

Nichts.

[Simon (Gast)]

Glaubt ihr das wird so etwas?

[Analog OPA (Gast)]

hinz schrieb:
> Wenn man dem Hallsensor den Saft klaut....

nett formuliert :-)

[Patrick S. (pad)]

Eine andere Möglichkeit, als da lange die Spannung zu glätten, wäre auch 
das Tachosignal nur in den Momenten abzutasten, in denen es auch 
vorhanden ist. Das geht recht problemlos.

Gruß

[hinz (Gast)]

Simon schrieb:
> Glaubt ihr das wird so etwas?

Wenn du auch ein vernünftiges Layout machst...

[Martin P. (Gast)]

ich hab mal ein bisschen gelayoutet. Was haltet ihr davon?

[Teo D. (teoderix)]

Eigentlich ganz gut, nur das mit der Massefläch fluten, zerstört das 
wieder.
Lies mal bei Lothar nach.
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler

[jz23 (Gast)]

Falls du eine zweiseitige Platine machst: Nutz doch die ganze Rückseite 
als GND und schließ die Bauteile direkt per Via an. Aktuell ist GND ein 
bisschen unglücklich verlegt, weil GND und VCC eine ziemlich breite 
Fläche aufspannen.

Und falls du bei JP1 einen vierpoligen Lüfterstecker einlöten willst, 
wird das wohl wahrscheinlich mit den Widerständen darüber kollidieren.

Zum Handlöten würde ich die Pads von der Spule noch ein bisschen nach 
außen verbreitern.

[*.* (Gast)]

Habe mal gelesen, dass jemand den Lüfter dauerhaft über Diode mit 5V 
versorgt  und per PWM 12V dazugeschaltet hat.

Die Lüfter haben aber innen einen kleinen Elko an der Betriebsspannung, 
ob das so gesund ist?

[hinz (Gast)]

*.* schrieb:
> ob das so gesund ist?

Nein.

[Teo D. (teoderix)]

hinz schrieb:
> *.* schrieb:
>> ob das so gesund ist?
>
> Nein.

Esst Ihr das Zeug? 8-o

[hinz (Gast)]

Teo D. schrieb:
> hinz schrieb:
>> *.* schrieb:
>>> ob das so gesund ist?
>>
>> Nein.
>
> Esst Ihr das Zeug? 8-o

SMD-Müsli!

[Martin P. (Gast)]

Teo D. schrieb:
> Eigentlich ganz gut, nur das mit der Massefläch fluten, zerstört
> das
> wieder.
> Lies mal bei Lothar nach.
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...

ich hab mal die Strompfade eingetragen. Hellblau ist der Recovery-Pfad, 
geld Laden und orange Leerlauf. Das sah nicht besonders gut aus daher 
hab ich nochmal von vorne angefangen. Zumindest anhand der Strompfade 
denke ich das neue layout ist besser. Was sagt ihr?

jz23 schrieb:
> Und falls du bei JP1 einen vierpoligen Lüfterstecker einlöten willst,
> wird das wohl wahrscheinlich mit den Widerständen darüber kollidieren.

Nein das werden normale pin header, aber danke für den hinweis!

jz23 schrieb:
> Zum Handlöten würde ich die Pads von der Spule noch ein bisschen nach
> außen verbreitern.

ich werde sie wahrscheinlich per heißluft einlöten, sollte also kein 
problem werden!

[hinz (Gast)]

Martin P. schrieb:
> Zumindest anhand der Strompfade
> denke ich das neue layout ist besser. Was sagt ihr?

Und wenn du jetzt noch einen Kondensator auf der Eingangsseite 
spendierst...