PWM Shifter 24V auf 5V

[Maxi (gluj)]

Hallo Zusammen

Damit Lernende bei uns in der Firma etwas mit PWM machen könnt kam ich 
auf folgende Idee:
Mithilfe dieser Siemens SPS Karte 6ES7138-6DB00-0BB1 sollen sie 
folgenden Lüfter (BeQuiet Pure Wings 3 120mm) per PWM ansteuern können.


Der Lüfter hat eine Pegelspannung von 5V. Die SPS Karte liefert jedoch 
eine Pegelspannung von 24V.
Auf meiner Suche nach einer geeigneten Schaltung bin ich auf folgende 
Website gestossen:
https://wolles-elektronikkiste.de/der-mosfet-als-schalter
Von dort habe ich mein Schema abgleitet (siehe Anhang 1). Der Taster 
stellt dabei den SPS Ausgang DQA dar (siehe Anhang 2).

Da ich aus der Automatisierung komme und überhaupt keine Ahnung habe wie 
man diese Bauteile dimensioniert wollte ich fragen, ob Ihr mir dabei 
helfen oder beraten könnt.

Vielen Dank im Voraus.

LG
Gluj

[Rainer W. (rawi)]

Maxi schrieb:
> folgenden Lüfter (BeQuiet Pure Wings 3 120mm)

Dein Schaltplan passt nicht zu den Anschlüssen des Lüfters.
Wie muss der angesteuert werden (Datenblatt)?

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

Warum nicht einfach ein Spannungteiler vor dem Mosfet?

Nehmen wir mal an, das ist dieser PWM-fähige Lüfter mit 4 Pins:
- https://www.bequiet.com/de/casefans/4606

Dann reicht sogar ein Spannungsteiler vor dem PWM-Eingang.

Maxi schrieb:
> Von dort habe ich mein Schema abgleitet
Du hast dort den **Schaltplan** hergeleitet. Nur Franzosen zeichnen ein 
"Schema".

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Vor der Transistortreiberstufe sollte man noch einen Spannungsteiler 
schalten. Somit wird der N-MOSFET am Gate mit soliden 12V angesteuert. 
Das ist nicht zu viel, aber auch nicht zu wenig, so dass man keinen 
Logik Level N-MOSFET einsetzen muss.

Der Spannungsteiler belastet die SPS-Steuerung gerade mal mit nur 2,5mA. 
Dennoch wird der N-MOSFET schön niederohmig angesteuert, was bei einer 
höheren PWM-Frequenz auch wünschenswert ist.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Im Luefter ist noch ein Elko, der das nicht so auf Dauer mag. Abhilfe 
schafft hier in Serie zum Motor eine Induktivitaet zu schalten.

[H. H. (hhinz)]

Lothar M. schrieb:
> Warum nicht einfach ein Spannungteiler vor dem Mosfet?
>
> Nehmen wir mal an, das ist dieser PWM-fähige Lüfter mit 4 Pins:
> - https://www.bequiet.com/de/casefans/4606
>
> Dann reicht sogar ein Spannungsteiler vor dem PWM-Eingang.


https://www.intel.com/content/dam/support/us/en/documents/intel-nuc/intel-4wire-pwm-fans-specs.pdf



> Nur Franzosen zeichnen ein "Schema".

Schéma !

Die Italiener schreiben das ohne Akzent.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Der Lüfter ist ein Standard-PC-Lüfter mit 4 Pins.
Das PWM-Signal hat im Lüfter einen Pullup, muss also nur nach Masse 
gezogen werden, allerdings mit +-25 kHz. Ich vermute die SPS kann das 
nicht, aber möglicherweise ist der Lüfter auch mit einem Signal 
zufrieden das nicht der Spezifikation entspricht.
Jedenfalls reicht eine Diode, so das die SPS den PWM-Pin des Lüfters 
gegen Masse ziehen kann, denn das Signal muss TTL-Pegel einhalten.
Der Lüfter braucht 12V Dauerstrom, und der 4. Pin liefert 2x Masseimpuls 
pro Umdrehung, so das sogar eine Drehzahlerfassung und damit auch 
Regelung möglich ist.

[H. H. (hhinz)]

Jens M. schrieb:
> mit +-25 kHz. Ich vermute die SPS kann das
> nicht,

Die kann bis 100kHz.

[Jens M. (schuchkleisser)]

24V einigermaßen belastbar mit 100kHz ausgeben? Wow. Wozu braucht man 
das?
Oder hast du dich verkuckt und meinst einen Zählereingang?

[H. H. (hhinz)]

Jens M. schrieb:
> 24V einigermaßen belastbar mit 100kHz ausgeben? Wow. Wozu braucht
> man das?

Gute Frage, nächste Frage...



> Oder hast du dich verkuckt und meinst einen Zählereingang?

Nö.


Edit: Die Ausgänge sind AFAIR als NPN oder PNP konfigurierbar, aber 
nicht als PP.

[Stefan R. (stefan_r_bs)]

Jens M. schrieb:
> Der Lüfter ist ein Standard-PC-Lüfter mit 4 Pins.

Ist er das denn? Der Hersteller hat in dieser Modellreihe Varianten mit 
3 und mit 4 Pins. ==> Kann nur der TO beantworten.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Stefan R. schrieb:
> Ist er das denn? Der Hersteller hat in dieser Modellreihe Varianten mit
> 3 und mit 4 Pins.

Oh stimmt.
Meine Purewings sind alle immer 4pinner, aber dann heißen sie "Pure 
Wings 3 PWM".
Wäre aber natürlich doof, wenn man einen Lüfter mit PWM drehzahlsteuern 
will und dann nicht-steuerbare Lüfter benutzt.

[Alexander (alecxs)]

Wer erstellt eigentlich immer diese Fake Accounts?

[H. H. (hhinz)]

Alexander schrieb:
> Wer erstellt eigentlich immer diese Fake Accounts?

   08.09.2022 19:10

[Rainer W. (rawi)]

H. H. schrieb:
> Edit: Die Ausgänge sind AFAIR als NPN oder PNP konfigurierbar, aber
> nicht als PP.

24V PP will hier sowieso keiner. Man könnte sie als O.C. (NPN) 
konfigurieren und einen Pull-Up Widerstand nach 5V nutzen.

[Maxi (gluj)]

Stefan R. schrieb:
> Jens M. schrieb:
>> Der Lüfter ist ein Standard-PC-Lüfter mit 4 Pins.
>
> Ist er das denn? Der Hersteller hat in dieser Modellreihe Varianten mit
> 3 und mit 4 Pins. ==> Kann nur der TO beantworten.

Der Lüfter hat 4 Pins.

[Maxi (gluj)]

Vielen Dank für die vielen Antworten und Anregungen.
Hätte nicht gedacht, dass so viele Leute sich in so kurzer Zeit daran 
beteiligen. XD
Ich denke ich werde mal die Option mit einem Spannungsteiler 
ausprobieren. (Daran hatte ich noch gar nicht gedacht)
Oder welche Option würdet Ihr mir empfehlen?


Jens M. schrieb:
> 24V einigermaßen belastbar mit 100kHz ausgeben? Wow. Wozu braucht man
> das?
Normalerweise wird so etwas in einer Regelstrecke verwendet.

[Rainer W. (rawi)]

Maxi schrieb:
> Ich denke ich werde mal die Option mit einem Spannungsteiler
> ausprobieren.

Bei einem O.C.-Ausgang ("NPN" im SPS-Speech) dürfte doch gar keine 
Spannung heraus kommen oder was hat Siemens da genau zusammengestrickt?