Hallo,
würde gerne einen PC Lüfter (konkret: Shadow Wings von bequiet) per
uController Ein- und Ausschalten, wobei der Lüfter ein 12V Typ ist mit
max. 150mA Stromaufnahme. Es soll hier nicht in der Drehzahl verändert
werden (dafür hat er einen extra PWM Eingang), nur alle paar Stunden mal
für ~10min Anschalten ist nötig. Habe es versuchsweise per low-side N-Ch
FET erledigt, aber das scheint der Lüfter nicht zu mögen: wenn man ihm
die Masse abschaltet, dann steht er zwar, aber er fängt an zu zirpen,
summen, tönen... Habe auch versuchsweise den Lüfter mal an ein Netzteil
gehängt und dann Pin 1 vom 4-poligen Lüfteranschluss (=GND) gekappt:
gleiches Ergebnis.
Also würde ich ihm gerne per P-Ch FET die 12V abdrehen damit Ruhe ist.
Zumindest ist es das, wenn ich Pin 2 vom 4-poligen Lüfteranschluss
(=12V) unterbreche. Da ich noch nie einen high-side Schalter aufgebaut
habe, passt die Schaltung vom Anhang her so?
Als FET würde ich einen IRLML 5203 nehmen, wobei ich dem einen kleinen
BC847C vorschalten würde, der an seine Basis einen Widerstand zur
Strombegrenzung zum AVR bekommt. Der FET bekommt an sein Gate ein
Pull-Up und der Lüfter eine Schottky (Freilauf-)Diode. Gibt es da neben
der SB130 etwas passenderes (die scheint mir arg überdimensioert zu
sein, habe ich aber im Regal)? Zumindest in der Online Simu schaute das
gut aus, vgl. Anhang. Habe ich etwas vergessen und/oder sollte es anders
machen?
Alex
Die anderen beiden Pins (Tacho Ausgang und PWM Eingang) sind natürlich
auch angeschlossen... Aber die will ich nicht abschalten (bzw. wenn ich
die abschalten würde ist naürlich auch Ruhe), bzw. dann hätte ich noch
mehr Aufwand
Alexander Meier schrieb:> Die anderen beiden Pins (Tacho Ausgang und PWM Eingang) sind natürlich> auch angeschlossen...
Salami.
Und wozu? Du brauchst die deiner Bescheibung nach gar nicht.
Alexander Meier schrieb:> Aber die will ich nicht abschalten (bzw. wenn ich> die abschalten würde ist naürlich auch Ruhe), bzw. dann hätte ich noch> mehr Aufwand
Und deine Treiberschaltung ist kein Aufwand?
Tacho: ich will wissen ob sich das Teil auch wirklich dreht
PWM: ich möchte ihn auch (konstant per NE555) drosseln, d.h. ich gebe
ihm ein PWM mit fixem duty cycle. Das Teil heißt zwar Shadow Wing, aber
wenn man ihn ohne PWM signal laufen lässt, hört man ihn doch (leise)
Wie gesagt: ich kann das alles auch am Netzteil nachvollziehen: GND
unterbrochen = Lüfter steht, aber macht Geräusche. 12V unterbrochen =
Lüfter steht und ist ruhig. Vermutung: über Tachoausgang oder PWM (kann
auch per Signalgenerator kommen) bekommt er noch irgendwo her Masse
hinz schrieb:> Dann machs halt so, aber Basiswiderstand 47-100k. Und es muss keine> Schottkydiode sein, 1N4148/1N400x reicht völlig.
Sicher das der so groß sein sollte? Bei 47k fließen mal gerade ein paar
uA in Richtung Basis, was dann zu einem Kollektorstrom von knapp über
1mA führt. Also der FET danach ist spannungsgesteuert, aber irgendwann
will er auch einmal umgeladen werden. Ansosnten: egal, ein Widerstand
umlöten ist auch naträglich kein Problem und die habe ich in der
Grabbelkiste (1k, 10k, 56k)
Alexander Meier schrieb:> hinz schrieb:>> Dann machs halt so, aber Basiswiderstand 47-100k. Und es muss keine>> Schottkydiode sein, 1N4148/1N400x reicht völlig.>> Sicher das der so groß sein sollte? Bei 47k fließen mal gerade ein paar> uA in Richtung Basis, was dann zu einem Kollektorstrom von knapp über> 1mA führt. Also der FET danach ist spannungsgesteuert, aber irgendwann> will er auch einmal umgeladen werden. Ansosnten: egal, ein Widerstand> umlöten ist auch naträglich kein Problem und die habe ich in der> Grabbelkiste (1k, 10k, 56k)
Bei 5V am Eingang und 47k fließen grob gerechnet etwa 80uA. Welche
Stromverstärkung hat deiner Meinung nach der BC847? Nur Faktor 10? Dann
würde ich ihn wegwerfen. Wenn du in der Simulation einen Kollektorstrom
von 1mA siehst, dann liegt das am 10k Widerstand im Kollektorzweig.
streiche ein paar uA und ersetze es durch 90uA. Und der BC847C hat lt.
DB ein hFE von 110 (min). Aber: mein Fehler, an den 10k Pullup habe ich
gar nicht gedacht und das er begrenzt. Nehme alles zurück...
Alexander Meier schrieb:> Die anderen beiden Pins (Tacho Ausgang und PWM Eingang) sind natürlich> auch angeschlossen...
Dann solltest du der Motorelektronik auf keinen Fall die Masse
wegschalten.
> Vermutung: über Tachoausgang oder PWM (kann auch per Signalgenerator> kommen) bekommt er noch irgendwo her Masse
Richtig, man nennt das "parasitäre Versorgung". Das kommt daher, dass du
die Absolute Maximum Ratings der angeschlossenen Bauteile verletzt,
dadurch irgendwelche parasitären (ESD-Schutz-)Dioden leiten und das Ding
irgendwie was macht.
Denn wenn du die Masse wegschaltest, dann "will" diese Masse eigentlich
auf +12V "hochgehen" (= 0V über dem Motor = Stillstand). Weil du aber an
den anderen Pins nur 0V oder 5V hast, dann hat der Pin bezogen auf die
Motorelektronik-Masse entweder -12V oder -7V.
In den Absolute Maximum Ratings der Elektronik steht aber
wahrscheinlich wie üblich, dass kein Eingang weniger als -0.3V haben
darf.
Merke: die Masse darfst du nur dann abschalten, wenn kein anderer Pin
verwendet wird. Bei einer Lampe oder eine LED oder einem Heizwiderstand
ist das z.B. völlig unproblematisch.
Alexander Meier schrieb:> hinz schrieb:>> Dann machs halt so, aber Basiswiderstand 47-100k. Und es muss keine>> Schottkydiode sein, 1N4148/1N400x reicht völlig.>> Sicher das der so groß sein sollte?
Er darf so groß sein.
Alexander Meier schrieb:> Die anderen beiden Pins (Tacho Ausgang und PWM Eingang) sind natürlich> auch angeschlossen... Aber die will ich nicht abschalten
Die Frage ist noch, was macht der PWM-Eingang, wenn du dem Lüfter die
Versorgung abgeschaltet hast? Wird der dann auch auf LOW bleiben oder
pulst der munter weiter?
Es hängt jetzt von der Realisierung des PWM-Eingangs ab, ob das ein
Problem sein kann. Man gibt keine Signale auf eine Schaltung, die gerade
stromlos ist. Der Schaltungsteil ist uns jedoch unbekannt, wenn es z.B.
auf einen Transistor ging, wäre es kein Problem, auf eine IC ggf. schon.
Vielleicht geht auch eine einfache UND-Verknüpfung zum Abschalten des
Lüfters: AUS bedeutet, den PWM-Eingang dauerhaft auf LOW zu halten ...
Alexander Meier schrieb:> Gibt es da neben> der SB130 etwas passenderes (die scheint mir arg überdimensioert zu> sein, habe ich aber im Regal)? Zumindest in der Online Simu schaute das> gut aus, vgl. Anhang.
Zur Diode hast du schon richtige Aussagen bekommen.
In der Simulation siehst du eh keine Wirkung der Diode, denn du hast als
Last einen ohmschen Widerstand. Die wirkt nur bei induktiven Lasten.
Die interne Beschaltung des Lüfters kenne ich nicht, d.h. wie dort der
PWM Eingang aussieht: keine Ahnung... Ist aber ein sehr guter Hinweis.
Von meiner Seite aus gehe ich mit einem NE555 ohne weitere
(Schutz-)Beschaltung raus, zumindest für 5min (länger habe ich es
einfach nicht geprüft) geht das auch gut. Die Idee mit dem UND Gatter
ist aber clever/gut.
Alexander Meier schrieb:> Die Idee mit dem UND Gatter> ist aber clever/gut.
'Gatter' habe ich extra nicht geschrieben, denn es müssen ja auch die
Pegel passen.
Alexander Meier schrieb:> Von meiner Seite aus gehe ich mit einem NE555 ohne weitere> (Schutz-)Beschaltung raus, zumindest für 5min (länger habe ich es> einfach nicht geprüft) geht das auch gut.
Mach einfach mal einen 1k dazwischen und messe am Lüftereingang, ob der
Pegel nachgibt beim Wegfall der Versorgung.
Wenn nicht oder nur unwesentlich, dann hättest du kein Problem.
Laut Spec hat der PWM-Eingang einen internen Pull-Up nach <= 5.25V und
einen Kurzschlußstrom von <= 5mA. Low ist <= 0.8V, PWM-Frequenz nominal
25kHz, erlaubt 21-28kHz. Der Eingang ist für
Open-Collector/Drain-Ausgänge ausgelegt. Offen resp konstant High
entspr volle Drehzahl; konstant Low ist minimale Drehzahl oder aus.
Es würde also reichen, den Kollektor des NPN direkt an den PWM-Pin zu
klemmen und den 12V-Teil einfach wegzulassen.
Einen zusätzlichen 555 kann man (ggf per Diode) parallel klemmen - oder
man überlässt dem AVR auch gleich die PWM-Erzeugung ...
Bei dem Lüftertypen ist es leider so, dass 0%duty cycle/festes Potential
den Lüfter nicht zum Stillstand bringt, er läuft immer noch (mit min.
Drehzahl). Ansosnten hätte ich das Problem gar nicht und ich hätte
einfach die PWM abgeschaltet. Um ihn also zum Stillstand zu bekommen,
muss ich den Lüftermotor selbst (also die 12V) abklemmen, ansonsten
bleibt er (leider) nicht stehen. Suche mir mal ein UND aus und beiße in
den sauren 5€ Reichelt Versandkosten Apfel...
Alexander Meier schrieb:> Suche mir mal ein UND aus und beiße in> den sauren 5€ Reichelt Versandkosten Apfel...
Miss doch vorher, ob bei abgeschalteter Lüfterspannung ein Strom (5V
über 1k anlegen) in den PWM-Eingang fließt.
Wenn < 1mA, dann kannst du dir die Bestellung sparen.
Ein UND kannst du auch selber bauen:
Ich denke, das geht über eine (Schottky-)Diode auch direkt von dem
AVR-Pin, der die 12V schaltet. So etwa:
HildeK schrieb:> Die Frage ist noch, was macht der PWM-Eingang, wenn du dem Lüfter die> Versorgung abgeschaltet hast? Wird der dann auch auf LOW bleiben oder> pulst der munter weiter?> Es hängt jetzt von der Realisierung des PWM-Eingangs ab, ob das ein> Problem sein kann. Man gibt keine Signale auf eine Schaltung, die gerade> stromlos ist. Der Schaltungsteil ist uns jedoch unbekannt, wenn es z.B.> auf einen Transistor ging, wäre es kein Problem, auf eine IC ggf. schon.> Vielleicht geht auch eine einfache UND-Verknüpfung zum Abschalten des> Lüfters: AUS bedeutet, den PWM-Eingang dauerhaft auf LOW zu halten ...
PWM-Lüfter die Versorgung klauen und trotzdem weiter pulsen habe ich
schon so gemacht, war immer unproblematisch. Selbst wenn man es aus
Gründen der Ästhetik machen will (was ich verstehen kann) braucht man
doch kein UND Gatter, das kann er doch ganz komfortabel per SW machen.
Notfalls GPIO auf Eingang schalten, wenn man die PWM-Peripherie nicht
jedesmal deaktivieren will.
Wenn es kompakt und sicher gegen Kurzschluss sein soll kannst Du Dir
noch dieses IC zum Schalten der 12V anschauen, gibt es auch bei Reichelt
"IC-DP" von icHaus
Harald schrieb:> PWM-Lüfter die Versorgung klauen und trotzdem weiter pulsen habe ich> schon so gemacht, war immer unproblematisch.
Ja, kann sein. Kann auch sein, dass das bei vielen oder allen so ist.
Ich vermag das nicht zu sagen und würde überprüfen, ob es zulässig ist
bez. schadlos gemacht werden kann.
PS: auch wenn dein Text es suggeriert - ich bin nicht der TO.
Hallo zusammen,
das UND kann ich mir in der Tat sparen, da passiert nichts nennenswertes
wenn man die 12V klaut. Und das mit dem Reset zum NE555 ist ja sogar
noch besser, dann bin ich sogar komplett sauber und muss nur eine
Strippe ziehen.
DANKE an euch für die guten Ideen und Tipps!
So sieht es übrigens in einem (älteren?) PWM Fan aus, hier geht das PWM
Signal erstmal auf einen 22k/22k Spannungsteiler. Das Rohm IC ist
einigermaßen komplex.
http://www.pavouk.org/hw/fan/en_fan4wire.htmlHildeK schrieb:> PS: auch wenn dein Text es suggeriert - ich bin nicht der TO.
So war das nicht gemeint, ich wollte deinen Beitrag auf keinen Fall
diskreditieren. Du hast ja Recht, „unschön“ ist es auf jeden Fall.
- der Reset vom Timer IC geht "natürlich" auf einen Pin vom uC, so dass
ich dies dynamisch an/ausschalten kann
- die Seite habe ich auch gefunden, es aber so verstanden, dass dies
"seine" Schnittstelle ist wie er einen Lüfter bei sich anschließt. Dies
ist aber kein Schaltplan der PCB auf dem Lüfter selbst
Alexander Meier schrieb:> Dies> ist aber kein Schaltplan der PCB auf dem Lüfter selbst
Schon klar, man kann die Bilder aber vergrößern und kann ein paar
Details erkennen. Da erkennt man auch den 22/22k Spannungsteiler.
Luefter.png
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