Lüfter PWM stinkt

[Welle 🧐 S. (w3llschmidt)]

Hallo Leute,

komische Sache, ich habe hier einen Schaltschranklüfter von Finder.

7F.50.9.024.3100 - 24v

Am Netzteil rennt der tadellos, wenn ich den aber an PWM anschliesse, 
fängt
der sofort an zu stinken, so wie wenn Bauteile verschmoken.

Ich bin ratlos :-/

[Oliver S. (oliverso)]

Ist doch einfach: Laufen lassen, bis er nicht mehr stinkt. Wenn der 
danach noch läuft, prima, wenn nicht war der wohl für PWM nicht 
geeignet.

Oliver

[Udo S. (urschmitt)]

Der Lüfter hat eine MTBF von 50000h.
https://www.findernet.com/de/media/dl/S7F50DE.pdf

Also kann man ziemlich sicher sein dass das nicht ein einfacher DC Motor 
mit Kommutator ist, sondern ein BLDC mit integrierter Elektronik.
Was die macht wenn man sie statt mit 24V DC mit irgendwelcher PWM 
versorgt ist unbekannt, auf jeden Fall scheint sie nicht so glücklich zu 
sein.

Fazit: Nicht alles was DC aufgedruckt hat kann man mit PWM ansteuern.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> Am Netzteil rennt der tadellos, wenn ich den aber an PWM anschliesse
Welche PWM-Frequenz? Und welche PWM-Hardware?

Ein Tipp: setz die PWM-Frequenz mal auf 1Hz runter...

[Udo S. (urschmitt)]

Lothar M. schrieb:
> Mein Tipp: setz die PWM-Frequenz mal auf 1Hz runter...

Mein Tipp: Einen Lüfter nehmen den man explizit mit PWM steuern kann.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Udo S. schrieb:
> Mein Tipp: Einen Lüfter nehmen den man explizit mit PWM steuern kann.
Das ist die Holzhammermethode...  ;-)

Man könnte natürlich auch einfach einen einstellbaren Spannungsregler 
vor den Lüfter schalten und die Spannung per (gleichgerichteter) PWM 
einstellen.

[Alfred B. (alfred_b979)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> Am Netzteil rennt der tadellos, wenn ich den aber an PWM anschliesse,
> fängt
> der sofort an zu stinken, so wie wenn Bauteile verschmoken.

Das wird der Stützkondensator für die E in "EMC" sein.

Würde man U_DC ( < 24V > ?), Frequenz sowie Tastverhältnis-
Minimum und auch -Maximum kennen, könnte man sogar mittels
einer (für CCM ausgelegten) Speicherdrossel aus dieser PWM
eine Gleichspannung, aka aus dem jetzigen Konstrukt gleich
einen Spannungssteller, machen, da Mosfet wohl schon vorh.

(Plus Freilaufdiode natürlich - Platzierung selbiger und
der Drossel je nach Position des PWM-Mosfets (ob Highside
oder Lowside - möglich also beides).)

Lothar M. schrieb:
> Man könnte natürlich auch einfach einen einstellbaren Spannungsregler
> vor den Lüfter schalten und die Spannung per (gleichgerichteter) PWM
> einstellen.

Vielleicht meintest Du "oder", bzw. dasselbe wie ich?

[Welle 🧐 S. (w3llschmidt)]

Lothar M. schrieb:
> Welle 🧐 S. schrieb:
>> Am Netzteil rennt der tadellos, wenn ich den aber an PWM anschliesse
> Welche PWM-Frequenz? Und welche PWM-Hardware?
>
> Ein Tipp: setz die PWM-Frequenz mal auf 1Hz runter...

Hallo Lothar,

PWM erzeuge ich mit einem ESP32, ja es waren 20khZ :-o

Danke! 1Hz funktioniert - aber irgendwie sehr "rauh".

Wohl fühle ich mit damit nicht so richtig, der Lüfter kostet eine 
Kleinigkeit.

Gibt es Spannungsregler die sich per PWM steuern lassen?

[LDR (Gast)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> Gibt es Spannungsregler die sich per PWM steuern lassen?

Du brauchst keinen Spannungsregler. Mach das so wie Alfred es 
beschrieben hat.

Ich würde dann sogar noch einen Low-ESR-Elko zusätzlich verwenden, 
parallel zum Lüfter.

[Welle 🧐 S. (w3llschmidt)]

Alfred B. schrieb:
> Welle 🧐 S. schrieb:
>> Am Netzteil rennt der tadellos, wenn ich den aber an PWM anschliesse,
>> fängt
>> der sofort an zu stinken, so wie wenn Bauteile verschmoken.
>
> Das wird der Stützkondensator für die E in "EMC" sein.

Hallo Alfred,

der Stinkt weil er heiss wird/wurde?

Ist der jetzt platt? Ich meine das Teil läuft am 24V Netzteil seit 1h.

[LDR (Gast)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> Alfred B. schrieb:
>> Welle 🧐 S. schrieb:
>>> Am Netzteil rennt der tadellos, wenn ich den aber an PWM anschliesse,
>>> fängt
>>> der sofort an zu stinken, so wie wenn Bauteile verschmoken.
>>
>> Das wird der Stützkondensator für die E in "EMC" sein.
>
> Hallo Alfred,
>
> der Stinkt weil er heiss wird/wurde?
>
> Ist der jetzt platt? Ich meine das Teil läuft am 24V Netzteil seit 1h.

Der ist hauptsächlich bei langer, dünner Zuleitung nötig. Und wenn er 
nicht schon platt ist, dann wird er es bald sein.

[Welle 🧐 S. (w3llschmidt)]

LDR schrieb:
> Du brauchst keinen Spannungsregler. Mach das so wie Alfred es
> beschrieben hat.

Ähm, ich kann Alfred ehrlicherweise nicht zu 100% folgen.

Reden wir über sowas?

https://electronicfreakblog.files.wordpress.com/2013/09/digitale-spannungsregelung_2.png

[LDR (Gast)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> LDR schrieb:
>> Du brauchst keinen Spannungsregler. Mach das so wie Alfred es
>> beschrieben hat.
>
> Ähm, ich kann Alfred ehrlicherweise nicht zu 100% folgen.
>
> Reden wir über sowas?
>
> 
https://electronicfreakblog.files.wordpress.com/2013/09/digitale-spannungsregelung_2.png

Nein, aber über sowas:

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/abw_hilfe.html


Den Schalttransistor hast du ja schon.

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Da das 20kHz PWM-Signal bereits 24V hat, kann man auch einen Tiefpass 
mit nachgeschaltetem NPN-Transistor in Kollektorschaltung einsetzen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> PWM erzeuge ich mit einem ESP32, ja es waren 20khZ :-o
> Danke! 1Hz funktioniert - aber irgendwie sehr "rauh".
Ist ja auch klar, der Lüfter wird jede Sekunde einmal ein- und 
ausgeschaltet.

> Gibt es Spannungsregler die sich per PWM steuern lassen?
Wenn man es richtig macht klappt das mit jedem Stepdown. Du musst 
üblicherweise nur einen zusätzlichen Strom am FB-Pin einschleusen, dann 
reduziert sich die Ausgangsspannung.

Alfred B. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Man könnte natürlich auch einfach einen einstellbaren Spannungsregler
>> vor den Lüfter schalten und die Spannung per (gleichgerichteter) PWM
>> einstellen.
> Vielleicht meintest Du "oder", bzw. dasselbe wie ich?
Im Grunde schon, allerdings fehlt deinem Spannungssteller noch der 
Glättungskondensator. Und bis das dann alles aufgebaut und erprobt ist, 
nimmt man leichter einen fertigen LM2596-Schaltregler für zwofuffzich 
und speist dort in den Feedbackpin die gefilterte PWM ein. Dort wird das 
diskutiert und im Link beschrieben:
Beitrag "Re: MCU controlled DC/DC-converter (buck converter)?"

Michael M. schrieb:
> Da das 20kHz PWM-Signal bereits 24V hat, kann man auch einen Tiefpass
> mit nachgeschaltetem NPN-Transistor in Kollektorschaltung einsetzen.
Und diesen Transistor dann aber am Besten auch gleich in den Luftstrom 
des Lüfters platzieren...

[LDR (Gast)]

Lothar M. schrieb:
>> Gibt es Spannungsregler die sich per PWM steuern lassen?
> Wenn man es richtig macht klappt das mit jedem Stepdown.

Wozu erst integrieren, und dann wieder eine PWM draus machen?

Drossel und Diode sind ja auf jeden Fall nötig.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

LDR schrieb:
> Drossel und Diode sind ja auf jeden Fall nötig.
Die sind auf dem Schaltreglermodul drauf.

Und eins ist kler: billiger, kleiner und zuverlässiger als mit dem 
vorgeschlagenen Schaltreglermodul wirds auch mit eigener Bastelei nicht.

[(prx) A. K. (prx)]

Lothar M. schrieb:
> Dort wird das diskutiert und im Link beschrieben:

Beitrag "Re: Netzteil: elektronische Regelung mit dem LM2575"

[Niemand (Gast)]

Wenn das ein 4-pin lüfter ist kannste den mit 5V PWM 25khz am pin4 
steuern.

[LDR (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> LDR schrieb:
>> Drossel und Diode sind ja auf jeden Fall nötig.
> Die sind auf dem Schaltreglermodul drauf.
>
> Und eins ist kler: billiger, kleiner und zuverlässiger als mit dem
> vorgeschlagenen Schaltreglermodul wirds auch mit eigener Bastelei nicht.

Mit eigener Bastelei schon: Ringkern aus altem SNT, Diode ebenso. Und 
etwas CuL hat man eh im Lager.

[LDR (Gast)]

Niemand schrieb:
> Wenn das ein 4-pin lüfter ist

Ist es aber nicht.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

LDR schrieb:
> Mit eigener Bastelei schon: Ringkern aus altem SNT, Diode ebenso. Und
> etwas CuL hat man eh im Lager.
Und dazu den Ausgangskondensator, der zwingend zum Buck-Regler gehört. 
Und das Ganze dann noch halbwegs wie ein Schaltregler aufgebaut, dass 
nicht der Nachbar dank des Störstrahlers keinen Radioempfang mehr hat. 
Denn auch bei so einem selbstgebastelten Schaltregler hat man diese 
Stromkreise:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler

Alternativ zum optimalen Layout kann man natürlich die Schaltfanken 
recht flach machen und den Schalttransistor wieder im Luftstrom 
platzieren.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

LDR schrieb:
> Ich würde dann sogar noch einen Low-ESR-Elko zusätzlich verwenden,
> parallel zum Lüfter.

Wenn du einen Elko (ohne weitere Maßnahmen direkt) mit PWM auflädst, 
hast du bei jedem Impuls einen Kurzschluss. Denn der Elko hat fast 
keinen Innenwiderstand. Low-ESR ist in diesem fall sogar noch 
schlechter, als ein normaler.

[LDR (Gast)]

Steve van de Grens schrieb:
> LDR schrieb:
>> Ich würde dann sogar noch einen Low-ESR-Elko zusätzlich verwenden,
>> parallel zum Lüfter.
>
> Wenn du einen Elko (ohne weitere Maßnahmen direkt) mit PWM auflädst,
> hast du bei jedem Impuls einen Kurzschluss. Denn der Elko hat fast
> keinen Innenwiderstand. Low-ESR ist in diesem fall sogar noch
> schlechter, als ein normaler.

Du hast die von mir erwähnte Drossel unterschlagen.

Hast wohl den Abwärtswandler dahinter nicht erkannt.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

LDR schrieb:
> Du hast die von mir erwähnte Drossel unterschlagen.
> Hast wohl den Abwärtswandler dahinter nicht erkannt.

Ja stimmt, ich habe nicht erkannt, dass deine Empfehlung nur für die 
variante mit Abwärtswandler galt.

[LDR (Gast)]

Steve van de Grens schrieb:
> LDR schrieb:
>> Du hast die von mir erwähnte Drossel unterschlagen.
>> Hast wohl den Abwärtswandler dahinter nicht erkannt.
>
> Ja stimmt, ich habe nicht erkannt, dass deine Empfehlung nur für die
> variante mit Abwärtswandler galt.

Du hast das wohl noch immer nicht verstanden.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Steve van de Grens schrieb:
> Wenn du einen Elko (ohne weitere Maßnahmen direkt) mit PWM auflädst,
Kein Problem, dieser Elko ist der angesprochene Ausgangskondensator und 
da ist ja die Spule des selbstgebastelten Schaltreglers davor.

Das sieht also so aus:

 24V ---------.
              |
            |< 
PWM  --2k2--|     
0/24V       |\
              o-------Spule----o------
              |                |     +
              -                =     Lüfter
              ^                |     -
              |                |   
  GND  -------o----------------0------

Oder eben so:

 24V ---------o----------------o------
              |                |     +  
              -                =     Lüfter
              ^                |     -
              |                |   
              o-------Spule----o------
            |/ 
PWM  --1k---|     
0/5V        |>
              |
  GND  -------'

Aber wie gesagt: da fehlt zum richtigen Schaltwandler eigentlich noch 
der Eingangskondensator...

LDR schrieb:
> Du hast das wohl noch immer nicht verstanden.
Du könntest ja einfach mal einen Schaltplan malen. Das ist ja 
anerkanntermaßen die Sprache der Elektronik und jeder Prosa überlegen.

[LDR (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Aber wie gesagt: da fehlt zum richtigen Schaltwandler eigentlich noch
> der Eingangskondensator...

Der ist auch bei einfacher PWM nötig, um Rückwirkungen auf die restliche 
Schaltung zu verringern, wie beim Schaltregler ja auch.

[LDR (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Du könntest ja einfach mal einen Schaltplan malen.

Der war ja im Link enthalten.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

LDR schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> der Eingangskondensator
> Der ist auch bei einfacher PWM nötig
Korrekt, aber die "einfache PWM" funktioniert ja offenbar nicht und auf 
dem von mir exemplarisch angeführten Schaltreglermodul ist der schon 
drauf und damit extern nicht mehr nötig.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

LDR schrieb:
> Du hast das wohl noch immer nicht verstanden.

Ich hatte das nach deinem Hinweis von 15:55 so im Sinn, wie Lothar es um 
16:06 skizzierte.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> Reden wir über sowas?
> 
https://electronicfreakblog.files.wordpress.com/2013/09/digitale-spannungsregelung_2.png
Die ist Murks. Den diese Schaltung hat das Speicherglied durch einen 
Widerstand ersetzt.

LDR schrieb:
> Der war ja im Link enthalten.
Naja, schon arg symbolisch...

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Lothar M. schrieb:
> Die ist Murks. Denn diese Schaltung hat das Speicherglied durch einen
> Widerstand ersetzt.

Elko über 0,1 Ω auf 5V aufladen. Da muss das Netzteil 50 Ampere liefern 
können und die Leitungen dorthin müssen ziemlich dick sein, wenn die 
Versorgungsspannung des  µC dabei noch halbwegs stabil sein soll.

So hochohmig wie Q1 angesteuert wird brennt der bestimmt bald durch.

Das ist genau die Art von Elko-Schaltung, vor der ich vorhin warnen 
wollte. Sieht man immer wieder so.

[Welle 🧐 S. (w3llschmidt)]

So?

[LDR (Gast)]

Welle 🧐 S. schrieb:
> So?

So ähnlich. Der IRF4905 verträgt nur 20V am Gate, und sollte auch nicht 
zu lahm angesteuert werden. Und die 1N4004 ist viel zu lahm für 20kHz. 
Und die Drossel sollte für 20kHz und die vorhandenen Spannungen/Ströme 
ehr 1mH haben.

[Welle 🧐 S. (w3llschmidt)]

LDR schrieb:
> Welle 🧐 S. schrieb:
>> So?
>
> So ähnlich. Der IRF4905 verträgt nur 20V am Gate, und sollte auch nicht
> zu lahm angesteuert werden. Und die 1N4004 ist viel zu lahm für 20kHz.
> Und die Drossel sollte für 20kHz und die vorhandenen Spannungen/Ströme
> ehr 1mH haben.

Ok, ändere ich.

Ich habe noch 1N5819> 
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A400/1N5817-1N5819_LUNSURE.pdf

[LDR (Gast)]

Welle 🧐 S. schrieb:

> Ich habe noch 1N5819

Passt. Und als MOSFET ehr nichts so dickes wie IRF4905, ehr sowas wie 
IRFU9024N. Und am Gate dann Ansteuerung via Spannungsteiler 470/470 Ohm.
Für die Drossel reicht eine für 0,5A Sättigungsstrom aus.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

An den Eingang noch den oben mehrfach als notwendig angesprochenen 
Eingangskondesator mit 220µF als Low-ESR-Elko. Und am Ausgang auch den 
selben Wert, denn 10µ sind da für die angedachten 20kHz zu wenig.

[LDR (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> An den Eingang noch den oben mehrfach als notwendig angesprochenen
> Eingangskondesator mit 220µF als Low-ESR-Elko. Und am Ausgang auch den
> selben Wert, denn 10µ sind da für die angedachten 20kHz zu wenig.

220µF müssen es am Ausgang nicht sein, die Spannung muss ja nicht 
topfeben sein. 10µF sind dann allerdings schon das Minimum.

[LDR (Gast)]

Ich hab das mal so einigermaßen eingezeichnet.

[Welle 🧐 S. (w3llschmidt)]

Männers, danke!

Ich berichte ...

Noch eine kurze Frage, was ist der Unterschied hierzu?

>>>

https://toshiba.semicon-storage.com/eu/semiconductor/product/automotive-devices/automotive-brushed-dc-motor-driver-ics/articles/1-channel-brushed-dc-motor-driver-ic-tb9051ftg.html