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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lüftersteurungs Ansatz


Autor: Lötmann (Gast)
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Hallo
Wollte mal eine kleine Lüftersteuerung bauen und hatte dabei eine etwas 
anderer Ansatz ein einfacher DC Lüfter zu steuern. Man könnte anstatt 
PWM mit vielen Filter und komplikationen doch einfach ein 
spannungsregler àla LM317 nehmen und ein digitales poti benutzen um die 
Ausgangspannung zu bestimmen? Gibt es etwas was gegen diese Variante 
spricht?

Autor: Basti (Gast)
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wenn du ne betriebsspannung von sagen wir mal 12V hast, du deinem lüfter 
aber nur 5V zukommen lassen willst dann fallen die restlichen 7V am 
LM317 ab. da durch den LM der gleiche strom fließt wie durch den lüfter 
dann wird im LM ne größere leistung verbraten als im lüfter. also nicht 
wirklch sinnvoll, da über die hälfte der leistung sinnlos in wärme 
umgewandelt wird. bei PWM wird nahezu keine leistung sinnlos verbraten

Autor: Matthias (Gast)
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genau. und wenn du einen motor mit pwm ansteuerst, dann brauchst du 
keine extra filter, weil der motor (den du ja sowieso hast) das filter 
selbst ist..
und komplikationen gibt es keine...

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Matthias wrote:
> genau. und wenn du einen motor mit pwm ansteuerst, dann brauchst du
> keine extra filter, weil der motor (den du ja sowieso hast) das filter
> selbst ist..
> und komplikationen gibt es keine...

Richtig...

Aber gilt diese Aussage auch für bürstenlose PC-Lüfter?

(Duch & wech...)

...

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Ich hatte vor längerer Zeit mal zwei verschiedene Lüfter (einer war ein 
Papst oder Pabst) mit einem Rechtecksignal (0V, 12V, 0V, ...) 
angesteuert. Das Ergebnis war sehr enttäuschend, je nach Frequenz ( 
probiert 1 Hz bis 1kHz) liefen sie überhaupt nicht, klickerten usw. 1 Hz 
geht, ist aber durch das ungleichmässige Geräusch unangenehm. Es mag 
Lüfter geben, die ungefilterten PWM-Betrieb vertragen -- die meisten 
mögen das aber nicht.

Was ich machen würde:
PWM-Signal vom AVR auf einen Leistungs-FET, und mit Induktivität, 
Kondensator und Diode einen Abwärtsregler bauen, Prinzip wie etwa
http://www.national.com/pf/LM/LM2575.html

Da die meisten Lüfter Tachosignal haben, würde ich darüber die Drehzahl 
überwachen und dann nach Bedarf das Pulsweitenverhältnis anpassen. Ober, 
wenn der Lüfter kein Tachosignal hat, eben mit ADC die Spannung messen.

Gruß

Stefan Salewski

Autor: Stefan Gemmel (steg13)
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nimm doch meine Schaltung:
http://www.stegem.de/Elektronik/Labornetzgeraet/luefter.htm

Ich würde mich freuen wenn jemand mein Programm optimiert :-)

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Statt dem LM2575 könnte man aber einen ganz gewöhnlichen Leistungs-FET 
nehmen -- es ist ja nicht nötig, dass Laständerungen schnell 
ausgeglichen werden. Und Auswertung des Tachosignals ist schöner -- dann 
kann man eine Tabelle mit Temperatur und gewünschter Solldrehzahl 
anlegen und danach das PW-Signal einstellen. Man hat dann auch gleich 
eine Kontrolle, ob der Lüfter anläuft (meist erst ab ca. 5V oder ob er 
blockiert ist.)

Autor: Lothar (Gast)
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Hallo,

ich habe grad was Ähnliches getestet. Bürstenloser Lüfter mit PWM. Mir 
reichen 10 Stufen, fällt softwaretechnisch in der Int0 Routine mit ab, 
was aber auch für eine Temperaturregelung ausreichen würde. Die 100Hz 
sind weder zu merken noch zu hören. Bei 20% PWM läuft das Teil noch 
nicht mal an. Also kurz 100%, dann runter auf 10% oder wie gewünscht. 
Der Umweg über analog kompliziert die Sache nur und bringt 
Verlustleistung im Stellglied. Ich setze einen doppel-LogigFET ein der 
die 12V schaltet, der zweite bei mir für ein LED Paket und alles bleibt 
ar...kalt. Widerstände, Kondensatoren und Freilaufdioden entfallen auch.

Grüsse Lothar

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Dann sag doch mal welchen Lüfter (Marke, Typenbezeichnung) Du 
verwendest.
Meine beiden Lüfter funktionierten mit ungefilterter PWM ja leider 
nicht, und nach Aussagen aus

de.comp.hardware.kuehlung+laermdaemmung

haben wohl die meisten Lüfter Probleme mit PWM.

Autor: akw (Gast)
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Du hast ne 1HZ PWM probiert? Kein Wunder das es nicht klappt ^^ Probier 
mal ein paar kHZ!

Autor: Reinhard Pölzleithner (carnival)
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@Stefan:

Ist zwar nicht worum es in diesem Thread geht aber ich
hab mir die Schaltung deines Labornetzgerätes angeschaut. Bei deinem 
Vorregler könntest du auch einen fertigen High-Side-Driver nehmen. Dann 
könntest du deinen Vorregler auch auf die Masse des Längsreglers legen.

Noch eine Frage: weshalb verwendest du einen Tiny als PWM-Regler?
Gäbe es da nicht fertige einstellbare PWM-IC's?

Autor: Stefan Gemmel (steg13)
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@Reinhard

ich antworte dir in meinem "Labornetzgerät" Thread bei Codesammlung:
Beitrag "Labornetzgerät"

Autor: Kliby (Gast)
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Nim etwa 4-5 kHz (wenn die frequenz viel grösser ist, werden die 
einzelnen bauteile entsprechend wärmer...) dann wirds funktionieren...

Autor: Lothar (Gast)
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@Stefan
im Einsatz habe ich Billiglüfter von Pollin (95 Cent im 10er Pack) 12V 
130mA. Den Typ kann ich heute Abend posten incl. Foto, falls es 
interessiert. Der hat auch einen Drehzahlausgang, den ich aber nicht 
nutze(brauche). Dann werde ich auch moch 1-2 andere testen, viel größere 
Auswahl hat mein Hobbylager nicht.
Gruß Lothar

Autor: Lothar (Gast)
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Also, drei Lüfter habe ich ohne Probleme getestet:
- MO  MS.M.B196
- CT  M802512BM
- Sunon KDE 1204PFS3
alle die gleichen Reaktionen, mit 20% starten sie nur durch anschubsen, 
Anlauf mit full Power (1s weniger geht sicher, nicht getestet) dann 
weiter mit 20%. Bei weniger ist ein "Rundlauf" exemplarabhängig und 
bringt keinen nennenswerten Luftstrom. Für eine Temperaturregelung würde 
auch eine Zweipunktregelung gehen, machen Notebooks auch nicht anders. 
Eleganter ist ein leises Rantasten an die erforderliche Kühlung schon, 
und wenn der MC eh nicht ausgelastet ist... Bei mir wie gesagt in einer 
1ms Introuiene (zwei C-Zeilen), bei 10 Stufen also 100Hz, ohne 
Dreckeffekte mit einem FET. Ein NPN Bipo mit Basisvorwiderstand geht 
genau so, mein Trend geht aber in Richtung FET und SMD siehe Foto. Der 
MC ist ein 90LS4433, der steuert neben Lüfter noch ein Nachtlicht. Dafür 
ist der PIR und die Fotodiode da, und eine 3-stellige LED-Anzeige. Nette 
Spielerei, aber einen schnöden Ventilator auf der Toilette, als MC-Freak 
??
Grüßle
Lothar



Autor: insider (Gast)
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Die Drehzahlregelung von Lüftern mittels PWM Signal über die 
Versorgungsspannung oder durch Spannungsvariation von 0 bis Ub dürfte 
nur teilweise funktionieren.
Lüfter der namhaften Firmen werden elektronisch kommutiert. Oder auf 
deutsch, das Drehfeld der Motoren wird auf elektronische Weise erzeugt.
Da ein Großteil der Lüfter mit einem Mikrokontroller ausgestattet ist 
der unter anderem die Drehzahlregelung übernimmt kann eine Variation der 
Versorgungsspannung oder das Takten der Versorgungsspannung mit einem 
PWM Signal nicht zum Erfolg führen.

Es gibt Varianten bei denen die Drehzahlregelung über ein PWM Signal 
oder ein Analogsignal gesteuert werden kann.



Autor: Lothar (Gast)
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Kommutierung, ob nun elektronisch oder mechanisch und Drehzahlregelung 
sind zwei verschiedene Baustellen. Lüfter mit interner Drehzahlregelung 
dürften wohl eher die Ausnahme sein, ich kenne keine, macht ja auch 
keinen Sinn, wenn es darauf ankommt möglichst viel Luft 
durchzuschaufeln. Die Kommutierung via internen MC so zu regeln, das der 
Lüfter mit der maximal möglichen Drehzahl läuft schon eher. Wenn die 
Betriebsspannung niedriger wird, sinkt zwangsläufig das Drehmoment das 
das Schaufelrad nun mal braucht und damit auch die Drehzahl. Das Gleiche 
passiert, wenn ich das Drehmoment scheibchenweise zu- bzw. abschalte, 
also PWM. Dafür sorgt schon die mech. Trägheit, sprich die 
Rotationsenergie. Das das nicht von null aus geht ist logisch, da 
unterscheiden sich mech. und el. kommutierte Motoren auch wenig. Die 
Praxis zeigt, es funktioniert, sowohl analog, als auch mit PWM. Bei PWM 
sollte die Frequenz so tief wie möglich gewählt werden. 5-10 Hz werden 
durch die mech. Trägheit geschluckt, 1Hz wird schon deutliche 
Drehzahlmodulation im Sekundentakt merkbar machen. Auch hier ... try an 
error ...

Autor: Stefan Gemmel (steg13)
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warum macht man sich solche Gedanken darüber, ob PWM bei Lüftern 
funktioniert oder nicht?
Wo liegt das Problem eine Freilaufdiode einzubauen?
Induktivität des Lüfters + Freilaufdiode = Tiefsetzsteller = 
kontinuierlicher Stromfluss im Lüfter
Wenn die Induktivität des Lüfters im Zusammenspiel mit der Frequenz 
nicht ausreicht baut man halt noch eine kleine Spule ein. Kostet dann 
halt noch einen Euro zusätzlich.

Extrem langsames PWM geht auch, zähle ich aber zu ner anderen Kategorie.

Ich betreibe übrigens 2 130mm Papst Lüfter von Pollin und bin sehr 
zufrieden.
Durch die Widerstandsbeschaltung des LM2576 liegt die unterste Spannung 
bei meiner Regelung über der Anlaufspannung des Lüfters (etwa 5V). 
Unterhalb wird dann per 2 Punkt Regelung geregelt bzw. extrem langsames 
PWM

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