mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lüfter Steuerung/Regelung


Autor: Marty72 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

ich würde gerne einen Lüfter ansteuern. Von Papst weiß ich, daß PWM
wegen dem HallSensor ausfällt. Spannungssteuerung fällt wegen der hohen
Verlustleistung auch weg. Was für Möglichkeiten gibt es noch ? - im
Hinblick auf andere Lüfter oder andere Ansteuerungen?
Wie sieht es mit der Erfassung der Drehzal aus ?


Gruß
Martin

Autor: Sebastian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich glaub eine andere art der ansteuerung wird es nicht geben. Und was
meinst du mit der Drehzahl? Die Lüfter geben einen Takt zurück um die
Drehzahl zu ermitteln, aber damit kannst du noch lange nichts
ansteuern. Ich hatte vor kurzem ja auch die Idee mit PWM gehabt, aber
dann erfahrn dass es nicht so gut sein soll :-(

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

kuckst du www.matwei.de

PWM ist durchaus möglich wenn man der Lüfterelektronik noch ein bischen
was an Spannung zum überleben läßt.

Matthias

Autor: Marty72 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für den Tipp,

habe zwar nix genaueres auf der angegebenen Seite finden können, lasse
es jetzt aber drauf ankommen und probiere es einfach aus.

Gruß
martin

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Marty72


Naja PWM ist dabei nicht einfach.

Nimmt man die Frequenz zu niedrig dann ist die Regelung nicht einfach.
Nimmt man se zu hoch dann klappt das auch nicht richtig.

Im Bereich wo es gut klappt höhrt man den Träger gut raus was bestimmt
jeden stören würde der eigentlich seine Lüfter nicvht unnötig laut
Rauschen lasen will weil se auch langsamer noch gut kühlen.

Natürlich gilt das nicht für alle Hersteller aber einen guten Teil.

Wie gesagt ist Linear regeln natürlich ein Kühlungsproblem und fällt
auch fast aussem Rahmen.

Was dann noch bleibt ist eine Taktregelung wie es alle Schaltnetzteile
machen aber das ist nicht so einfach mal eben mit ner Hand voll
Beuteile zu machen wenn man Teure Chips vermeiden will.

Ich habe das gleiche Problem gehabt zwischen
Preis/Leistung/Erwärmung/Aufwand ein Mittel zu finden.

Am Ende hab ich Mosfets genommen und Linear geregelt.
Der Preis war natürlich nen klobiger Kühlkörper und nen Extralüfter um
keinen Termischen Gau zu riskieren.
Bei 8x max 3A (Schafft kaum ein PC-NT nebenbei)Pro Kanal sind das bei
50% Spannung grobe 70W die Verbraten werden müssen.

Schaltregler wären schöner aber der Preis schreckt bei 8 Stück schon
mächtig ab.

wieviel Leistung willste denn Regeln wenn ich fragen darf ?

Nur ne Handvoll oder doch mehr ?

Autor: Marty72 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

@Ratber,

hmmmm, Ich habe mal mit 7W x 4 Lüfter gerechnet, kann aber sein das ich
da geräusch/W-Abfuhr -technisch net hinkomme und nach oben korrigieren
muß(ich hoffe net ;-))).
Das mit dem Schaltregler wäre ne dolle Lösung. Ist es
aufwendig?(Bauteile-mäßig)
Ist es möglich alle 4 Lüfter mit einem Schalt-Regler zu betreiben?
Wie muß ich mir so nen Schalt-Regler vorstellen? PWM mit nem RC-Glied?
Wie wird der Regler angesteuert?

Wie gesagt, lineare Regelung kommt wg. der rel. hohen Verlustleistung
net in Frage(Habe keine Lust mir ne Klima-Anlage zu kaufen nur damit
ich net in der Wohnung gedämpft werde 8-)))))))))

Gruß
Martin

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also rechnen wir mal.

4x7W sind 28W Lüfterleistung bei halber Spannung haste aucxh
"ungefähr" den Halben Strom also ca. 7W

Die restlichen 6V fallen an der Endstufe ab und der Strom ist der selbe
(Reihenschaltung) also muß die Endstufe dann ca. 7W verbraten.

Das erfordert keinen besonderen Kühlungsaufwand.

Da biste mit nem guten Kphlkörper und evtl .nem kleineren Lüfter der
auf leisen 6V läuft schon gut bedient.

Ich habe bei max 3A/12V also 36W Nennleistung ca. 9W abzuführen und
nehme auch nur einen etwas dickeren Kühlkörper für die Mosfets im TO220
Gehäuse.Damit die Luft an der Endstufe nicht steht läuft ein 60er
Lüfter auf 6V Permanennt mit aber den höhrt man bei der niedrigen
´Drehzahl nicht.
Ist also Praktisch nicht die Welt und hält sich Finanziell in Grenzen.

Soviel zur Reihenregelung.Bis zu einer bestimmten Leistung ist es noch
Sinnvoll in Bezug auf Abwärme und Preis.


Jetzt zu den 4 Lüftern an einer Stufe.

Absolut kein Problem.
Wie bei allen anderen Verbrauchenr kannste beliebig viele Geräte
anschließen.
Die Grenze liegt nur bei der Maximal zu verarbeitenden Leistung
(Strom)der Endstufe.Die Lüfter interessiert nur das ne Spannung im
Zulässigen Arbeitsbereich vorhanden ist.


Und nu das Thema Schaltregler.

Wie beim ordinären PC-Schaltnetzeil (Naja nicht ganz genau so aber die
Unterschiede lasse ich jetzt mal weg weil vorerst nicht wichtig)
funktionieren die Schaltregler nach dem gleichen Prinzip.

Ein Schalttransistor bzw. ein Mosfet schaltet in kurzen abständen eine
etwas höhrere ungeregelte Spannung auf den ausgang wo ein Kondensator
sitzt der sich durch die Impulse auflädt.
(Stell dir vor du willst nen Bottich mit wasser füllen und öffnest den
Wasserhan nur Stoßweise.)

Die Spannung am Kondensator wird duch die Regelschaltung (Ich nenne ihn
ab jetzt "Regler") ständig überwacht so das dann auch die Impulszahl
je nach Spannung varieirt wird damit wir eine bestimmte Spannung am
Kondensator bekommen.
(Am Wasserbottich wollen wir ja inen bestimmten Pegel haben.)

Da der Verbraucher öfters mal seinen Energieabzug (Verbrauch) Ändert
muß der Regler eben auch den Zufluß in form von mehr oder weniger
Impulsen nachregeln damit es am Ausgang stabil bleibt.

Der Vorteil dieser Methode liegt darin das am Ausgang eine reine (Fast
reine) gleichspannung liegt aber die Schalt bzw. Regelstufe immer nur
kurz komplett sperrt oder komplett Leitet so das fast keine
Verlustleistung anfällt und so auch keine Kühlung nötig ist.
("fast" bedeiutet das es nicht ganz ohne geht aber "Lauwarm" kann
man getrost unterm Tisch kehren.).

Der Nachteil ist das der Aufbau eines Taktnetzteiles etwas Komplexer
ist und damit auch die Kosten etwas höher ausfallen.

Am Bequemsten sind natürlich komplettregler die einfach wie ganz
gewöhnliche Spannungsregler beschaltet werden aber die kosten dann
leider auch ne Ecke mehr.

Ich nenne mal nen Beispiel.

Leistungstransistor für 3A und 10W Maximale Verlsustleistung kommt so
um die 1-3€ je nach Modell.

Ein Mosfet je nach Innenwiderstand (Je weniger desto Teurer)um die
1.5-3€

Und ein Schaltregler (Ich hab jetzt nur nen Presi von nem
Festspannungsschaltregler) auf ca. 6€ und mehr aber darauf lasse
ich mich jetzt nicht festnageln.Hab diePreise nicht so im Kopf aber so
in etwa kannste Rechnen.


Wie gesagt ist ein Schaltregler die eleganteste Lösung.

-Kein Problem mit der Motorelektronik im Lüfter weil ne
 Gleichspannung anliegt und keine nennenswerte erwärmung weil
 eben "Geschaltet" wird.

-Dafür etwas Teurer

Ich glaube damit ist eigenlich das Grundlegende gesagt und ich hoffe du
konntest halbwegs folgen.

Autor: Christian Wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Ratber:
Hallo,
Könntest du man einen Schaltplan hereinstellen; ich suche eine
Möglichkeit ein recht starkes Netzteil aufzubauen, das ca. 60 V
Ausgangsseitig bei ca. 13 A hat.

Danke im Voraus
Christian

Autor: Marty72 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo @all,

@RatBer

so, habe mich jetzt für die SpannungsReglerVer. entschieden, die
Geschichte mit dem Schaltregler is mir zu aufwendig. Wie steuer ich den
jetzt an?
mit einem kompletten Port und nem DA-Wandler?
oder besser seriell mit einem entsprechenden DA-Wandler?

woher bekomme ich Knoff-Hoff und Bauteile am besten?

Vielen Dank für die Hilfe @RatBer und @all

Gruß
Martin

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Christian.

Habe ich richtig verstanden ?

60V bei max 13A ?

Das sind dann mal eben knapp 800W Gesammtleistung.
Da würde ich dir zu nem Fertigen Gerät raten.
Nen passenden Plan hab ich dafür leider nicht parat.


@Marty72

Da gibt es mehrere Möglichkeiten.
Ich frag mal welche Betriebsspannung du zur verfügung hast und ob eine
maximale Ausgangsspannung reicht die ca. 1.5V unter der
Versorgungsspannung liegt ?

Autor: Marty72 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Nenn mal bitte mehrer Möglichkeiten, und den Aufwand dazu.
Es wäre schon besser wenn ich volle 12V zur Verfügung hätte.

Gruß
Martin

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gut.

Mit etwas Drop kannste vom D/A-Wandler direkt nen Mosfet ansteuern und
daran dann den/Die Lüfter.

Ohne Drop (oder Fast ohne) gibt es 2 Möglichkeiten.

Wenn de dich mit Max 2A (24W) begnügst dann kannste die Spannung mit
nem TDA2003 fast Verdoppeln und dann über nem Operationsverstärker bis
auf 12V (Geht auch noch mehr) regeln.

Bei mehr Leistung jkommt nen Kunstgriff zum Tragen.

Um nen Mosfet als Spannungsfolger möglichst voll durchzusteuern
benötigt man am Gate ne Spannung die ca. 4V höher als die Maximale
ausgangsspannung ist.
Da die Steuerspannung am Gate fast leistungslos ist reicht schon ne
Simple Kaskade mit nem NE555 (Timer) oder ne andere Schwingschaltung um
die 12V erstmal auf ca. 22V hochzuwandeln.

Da wir aber nur 12+4+2=18V brauchen um tote Regelzonen zu vermeiden
begrenzen wir diese Spannung mit nem 78L18 auf 18V
Einmal die 12V +4V wegen der +4V für den Mosfet und die zusätzlichen 2V
da der Op-Amp nicht bis zur Versorgungsspannung aussteuern kann
(sozusagen 2V Drop)

Soweit ,sogut.
Jetzt noch nen einfachen Op-Amp um das Ausgangssignal vom D/A-Wandler
auf die erforderliche Spannung zu bringen.

Bei max 3A komme ich auf einen Drop von ca. 0.25V
Bei 2A ca. 0.17V
Und bei 1A dann 0.095V

Besser hab ich es noch nicht hinbekommen ohne noch mehr aufwand zu
betreiben.

Die Schaltung ist nicht ganz so simpel aber bei höheren Anforderungen
muß man eben damit Leben.



Die Frage ist nun also ob wirklich die vollen 12V anliegen müssen oder
ob max ca. 10.6V auch ausreichend sind.

Ich gehe mal davon aus daa man die Lüfter nur regelt wenn auch ein
Spielraum vorhanden ist so das man auf die oberen 5% Lüftung auch
verzichten kann.
Zudem ist der Duchsatzgewinn im oberen Feld recht mager.
Meist nur höhrbar.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.