4Pin luefter Spezifikation

[Vanye R. (vanye_rijan)]

moin Leute,

Ich will gerade so einen 4Pin PWM-Luefter aus dem PC-Bereich ansteuern.

Grundsaetzlich geht das auch...

Die Intel Spezifikation sagt 25khz PWM mit absolute maximum voltage 
Level von 5.25V. Meint ihr das geht auch mit 3.3V? Oder hat er dann 
maximal eine Drehzahl von 66%? Grundsaetzlich geht das hier naemlich, 
aber so gefuehlt wuerde ich denken das es noch etwas mehr drehen koennen 
sollte....

Vanye

[Jens G. (jensig)]

Vanye R. schrieb:
> moin Leute,
>
> Ich will gerade so einen 4Pin PWM-Luefter aus dem PC-Bereich ansteuern.
>
> Grundsaetzlich geht das auch...
>
> Die Intel Spezifikation sagt 25khz PWM mit absolute maximum voltage
> Level von 5.25V. Meint ihr das geht auch mit 3.3V? Oder hat er dann
> maximal eine Drehzahl von 66%? Grundsaetzlich geht das hier naemlich,

Theoretisch hat ein Motor 66% Drehzahl bei 66% von Umax. Da das aber ein 
Lüfter ist, müsste er aber mit mehr als 66% drehen können, sofern da 
nicht noch andere Nichtlinearitäten da mit reinspielen.

> aber so gefuehlt wuerde ich denken das es noch etwas mehr drehen koennen
> sollte....
>
> Vanye

Tja, ist eben nur gefühlt, nicht gemessen.
Wenn die für 5V gedacht sind, dann sind die eben für 5V gedacht. Ob die 
bei 3,3 noch funktionieren, oder welche Drehzahl die dann haben, ist 
halt dann nicht spezifiziert.

[Michael B. (laberkopp)]

Vanye R. schrieb:
> Meint ihr das geht auch mit 3.3V?

Es wird ein open collector Ausgang erwartet, lies doch einfach die 
Spezifikation

https://de.scribd.com/document/728875700/intel-4wire-pwm-fans-specs

[H. H. (hhinz)]

Vanye R. schrieb:
> Die Intel Spezifikation sagt 25khz PWM mit absolute maximum voltage
> Level von 5.25V. Meint ihr das geht auch mit 3.3V?

Note: New fan designs are strongly encouraged to implement a 3.3V pull 
up for compatibility with
buffer design limits on Hardware Monitor Devices e.g. Super IO devices.

"New" war vor 20 Jahren...

> Oder hat er dann
> maximal eine Drehzahl von 66%?

Das sicher nicht.

[H. H. (hhinz)]

Michael B. schrieb:
> Es wird ein open collector Ausgang erwartet,

Muss nicht o.C. sein.


> lies doch einfach die
> Spezifikation
>
> https://de.scribd.com/document/728875700/intel-4wire-pwm-fans-specs

Im Anhang.


Edit: es wird sogar von o.C. abgeraten, siehe 2. Anhang, letzte Seite.

[Εrnst B. (ernst)]

H. H. schrieb:
> Edit: es wird sogar von o.C. abgeraten, siehe 2. Anhang, letzte Seite.

Das sagt Noctua.
Intel sagt es genau anders herum.

Warum?
Weil die ersten 4-Pin-Lüfter die "Intel Boxed"-Lüfter waren.
Und die waren komplett analog und haben das O.C. PWM-Signal per RC-Glied 
zu ihrem Stellwert geglättet.
An einem Push-Pull-Ausgang ist die Drehzahl dann falsch, und (bei 3.3V 
Push-Pull) nicht der ganze Drehzahl-Bereich erreichbar.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

Ah...das gibt ja wieder ein Diskussion. Ich hatte selbstverstaendlich 
die Doku gelesen. Ich verstehe gar nicht wie man anders denken kann. :-D

Allerdings hab ich hier nur die aeltere Version.

Ich teile eigentlich die Einstellung von Noctua das Open-Kollektor eher 
Kacke ist wegen der Flankensteilheit. Vor allem dann wenn nicht die 
Frequenz direkt gemessen wird sondern erst mal die Spannung daraus 
hergeleitet wird.

> An einem Push-Pull-Ausgang ist die Drehzahl dann falsch, und (bei 3.3V
> Push-Pull) nicht der ganze Drehzahl-Bereich erreichbar.

Genau das waren naemlich meine Befuerchtungen. Dann bin ich mit 3.3V bei 
100%ED bei 66% von 5V. Aber die Intel V1.3 die man hier angefuehrt hat 
spricht ja ausdruecklich von 3.3V pull up. Was natuerlich bedeutet das 
es auch Luefter gibt die es anders gemacht haben.

  New fan designs are strongly encouraged to implement a 3.3V pull
  up for compatibility with buffer design limits on Hardware Devices
  e.g Super IO Devices.

Ich versteht das so das der 3.3V Pullup im Fan sein soll. Ihr auch?
Und natuerlich koennte man dann auch direkt 3V3 PushPull machen, was
ich gerade mache.

Bringt mich zu der Frage, was macht eigentlich mein Luefter? :-)
Es ist im uebrigen ein Original AMD-Luefter den AMD mal bei meiner
Boxed-CPU mitgeliefert hat.

Ziehe ich da das Kabel ab so geht der Luefter auf eine mittlere 
Drehzahl, merkt also das er keine PWM mehr bekommt. Messe ich da mit dem 
Multimeter am Eingang so sehe ich 0.5V. :-o

Also vermutlich macht jeder Luefterhersteller das so wie er Bock hat. 
Und das vermutlich deshalb weil die Spezifikation von Intel irgendwie 
fuern Arsch ist. Wer weiss wie da noch V1.0 oder V1.1 aussah.

Und das entspricht auch den allgemeinen Erfahrungen von Leuten die 
selber Rechner zusammenbauen. Nicht jeder Luefter arbeitet mit jedem 
Board gleich gut zusammen und nicht ohne Grund muss man im Bios noch 
Kennlinien der Luefter hinterlegen wenn man es gut machen will.

Bei AMD ist aber mit sicherheit eine MCU im Luefter. Mit 15% laeuft der 
Luefter mit Minimaldrehzahl, darunter steht er dauerhaft fest. Laeuft er 
mit 15% und ich halte ihn von Hand fest steht er und ich kann nicht 
nicht wieder von Hand anwerfen. Allerdings nach 10s wird er von seiner 
Regelung neu gestartet und geht dann wieder auf 15%. Da findet also 
etwas nichtlineare Regelung im Luefter statt.

Vanye

[Veit D. (devil-elec)]

Vanye R. schrieb:
> moin Leute,
>
> Ich will gerade so einen 4Pin PWM-Luefter aus dem PC-Bereich ansteuern.
>
> Grundsaetzlich geht das auch...
>
> Die Intel Spezifikation sagt 25khz PWM mit absolute maximum voltage
> Level von 5.25V. Meint ihr das geht auch mit 3.3V? Oder hat er dann
> maximal eine Drehzahl von 66%? Grundsaetzlich geht das hier naemlich,
> aber so gefuehlt wuerde ich denken das es noch etwas mehr drehen koennen
> sollte....
>
> Vanye

Sag mal, was tust du? Die Spannungshöhe des PWM Signals hat doch keinen 
Einfluss auf die Drehzahl. Allein das Tastverhältnis vom 25kHz PWM 
Signal bestimmt doch die Drehzahl. Die Spannungshöhe des PWM Signal muss 
doch "nur" im gültigen Bereich liegen damit es die Lüfterelektronik 
erkennt/versteht/akzeptiert.
Der Lüfterhersteller legt "nur" fest, welche Mindestdrehzahl sein Lüfter 
hat und was passiert wenn 0% Duty anliegen etc.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Sag mal, was tust du? Die Spannungshöhe des PWM Signals hat doch keinen
> Einfluss auf die Drehzahl.

Du solltest diesen Thread sorgfaeltig lesen. Je nachdem wie die 
Elektronik die PWM auswertet kann das sehr wohl einen Einfluss haben.

Ich wuerde allerdings mit dem Hinweis aus der neueren Intelspezifikation 
und dem allgemeinem Zeitgeist, 3V3 gut, 5V baeh, erwarten das die 
Spannungshoehe zumindest bei modernen Lueftern unkritisch sein sollte.

Vanye

[Jack V. (jackv)]

Was war eigentlich die Sache, die dich am Ausprobieren hinderte?

Selbst ich als Hobbybastler bekomme PWM in verschiedenen Spannungen 
zusammen, und ein Drehzahlmesser ist mit IR-/Photodiode, Kleinteilen und 
’nem μC auch schnell zusammengeschmissen, sofern man nicht eh einen da 
hat (diese „IR-Lichtschrankenmodule“ mit den 5mm IR- und Photodioden für 
’nen Euro tun den Job auch ziemlich gut). Für ’nen temporären 
Versuchsaufbau tun’s aber auch eine Photodiode mit Zubehör und ein Oszi.

Wobei das ja gar nicht mal notwendig wäre, weil bei PC-Lüftern mit 
vierpoligem Anschluss ja schon eine Leitung das Drehzahl-Signal liefert 
…

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Was war eigentlich die Sache, die dich am Ausprobieren hinderte?

Liefert keine Loesung die man verallgemeinern kann?

Vanye

[Jack V. (jackv)]

Vanye R. schrieb:
> Liefert keine Loesung die man verallgemeinern kann?

Suchtest du laut Eingangsbeitrag doch auch nicht?

[Veit D. (devil-elec)]

Vanye R. schrieb:
>> Sag mal, was tust du? Die Spannungshöhe des PWM Signals hat doch keinen
>> Einfluss auf die Drehzahl.
>
> Du solltest diesen Thread sorgfaeltig lesen. Je nachdem wie die
> Elektronik die PWM auswertet kann das sehr wohl einen Einfluss haben.

Ich verstehe deinen Gedankengang nicht, warum du eine 66% Beziehung von 
3,3V zu 5V herstellst? Nochmal, die Spannungshöhe hat nichts mit dem 
Tastgrad bzw. Drehzahl zu tun. Hat es nie und wird es nie. Welche max. 
Spannungspegel das PWM Signal haben darf entnehme bitte dem Datenblatt 
des verwendeten Lüfters. Der Intel Spec. entnimmst du bitte das du eine 
PWM Frequenz von 25kHz benötigst. Der Rest ist Standard Timer PWM 
Programmierung.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Ich verstehe deinen Gedankengang nicht, warum du eine 66% Beziehung von
> 3,3V zu 5V herstellst? Nochmal, die Spannungshöhe hat nichts mit dem
> Tastgrad bzw. Drehzahl zu tun.

Ob das so ist oder nicht war letztlich meine Frage. Und die Antwort 
haengt davon ab nach welchem Prinzip die Innenschaltung eines Luefters 
die PWM auswertet. Und wie du diesem Thread entnehmen kannst so gab es 
zumindest mal Luefter die dies nicht durch direkte Verhaeltnismaessung 
der Low/High Zeiten gemacht haben.

Vanye

[Εrnst B. (ernst)]

Also, fassen wir zusammen:

Wenn die Schaltung mit JEDEM 4-Pin-PC-Lüfter funktionieren soll, den 
extra Transistor für den Open-Collector-Ausgang einbauen.

Wenn die Schaltung mit den meisten aktuellen 4-Pin-Lüftern gehen soll, 
kann man darauf verzichten und direkt den PWM-Pin verwenden.

Wenn man auf die spezielle Lüftermarke optimieren will, die sich mit 
ihrem Pull-Up verrechnet haben, sollte man auf den Open-Collector 
Ausgang verzichten.

[Harald A. (embedded)]

Vor vielen Jahren hatte ich mal bei einem Lüfter beim Zerlegen die 
Gelegenheit die verwendeten Bausteine zu recherchieren. Das war ein 
spezieller Baustein, an dem die Spulen direkt angeschlossen waren, 
außerdem gab es Ein- und Ausgänge für Drehzahlsignal und Feedback. In 
dem konkreten Fall war der Eingang ein Analogeingang(!) mit 
vorgeschaltetem Kondensator, d.h. die PWM-Frequenz wurde integriert. 
Leider habe ich keine Infos mehr dazu, daher kann ich ein solches IC 
hier nicht verlinken.
Auf jeden Fall würde das sehr gut zu deinem Szenario passen, wo dann 
3.3V 100% PWM eben nicht voll aussteuern würden sondern nur 66%. 
Versuche es doch bitte mal mit einer Spannung von 0..5V, ob das passen 
könnte.

[Εrnst B. (ernst)]

Harald A. schrieb:
> Leider habe ich keine Infos mehr dazu, daher kann ich ein solches IC
> hier nicht verlinken.

Bei den ersten Intel-Lüftern war das ein Rohm BD6709fs (Brushless-Driver 
mit Hall-Sensor-Inputs und analoger Sollwertvorgabe) sowie ein 
Quad-LM324.

Der Steuer-Eingang vom BD6709 nennt sich "Vth", und war eigentlich dazu 
gedacht, da einen NTC ("thermistor") anzuschließen, für direkte 
Temperaturregelung. Der Intel-Lüfter simuliert das per RC-Glied und 
OpAmps aus dem PWM-Signal.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

Ich dachte die Luefterschnittstelle ist nun in alle epischer Breite 
ausdiskutiert, aber nein. Neue Erkenntnisse haben sich entwickelt. :-D

Ich hatte mich urspruenglich ja gewundert das der Luefter bei 100% PWM 
noch nicht so krass schnell dreht wie man denken sollte.

Er hat noch einen kleinen Schalter wo man den Maximalwert einstellen 
kann:

https://www.howtogeek.com/whats-the-lh-switch-on-the-amd-wraith-prism/

Wie schon gesagt, das ist ein Original-AMD wie sie den bei ihren CPUs 
mitgeliefert haben.
Man fragt sich natuerlich nach den Sinn weil doch eigentlich der Luefter 
Teil einer Regelschleife ist....

Ausserdem geht dann auch noch die RGB-Beleuchtung an. Aber das wollen 
wir hier mal lieber nicht vertiefen....

Vanye

[Roland F. (rhf)]

Hallo,
Vanye R. schrieb:
> Ausserdem geht dann auch noch die RGB-Beleuchtung an. Aber das wollen
> wir hier mal lieber nicht vertiefen....

War doch klar das die wichtigste Information wieder mal erst zum Schluss 
kommt. Immer das Gleiche.

rhf

[H. H. (hhinz)]

Roland F. schrieb:
> Hallo,
> Vanye R. schrieb:
>> Ausserdem geht dann auch noch die RGB-Beleuchtung an. Aber das wollen
>> wir hier mal lieber nicht vertiefen....
>
> War doch klar das die wichtigste Information wieder mal erst zum Schluss
> kommt...

Da greift natürlich die Spezifikation von ILM. Lucas statt Intel.