Lüfter mit Transistor schalten

Gast #6357928
Lesenswert?

Hallo,
Ich bin neu beim Arbeiten mit einem Raspberry Pi. Ich möchte einen 
Lüfter schalten der 3.3V max 200mA hat. Um zu schalten wollte ich einen 
Transistor nehmen sie Skizze....wie groß muss ich RB bzw. RC wählen und 
welchen Transistor ist zu empfehlen der das schalten kann ohne dabei 
kaputt zugehen. Der Innenwiderstand DC vom Lüfter beträgt 200Ohm.

Danke für die Hilfe.
Angehängte Dateien:
Gast #6357960
Lesenswert?

Pi Neuling schrieb:
> Aber ich muss doch mit RC einen Spannungsteiler machen damit ich von 5V
> auf 3.3V runter komme?

Das geht auch mit einem Vorwiderstand für den Lüfter.
Und ich glaube nicht, dass du ein Messgerät hast, das 24 Milliohm oder 
auch 24 Megaohm messen kann ...
Und wenn du als nächstes nach dem Vorwiderstand fragen möchtest: dann 
miss vorher mal den Strom des Lüfters, wenn du ihn direkt an 3.3V laufen 
lässt.
Lüfter haben auch einen Typ und ein Datenblatt, auch das solltest du 
nennen.
Sonst sind deine Fragen nicht zu beantworten ...
Gast #6357985
Lesenswert?

(5V-3.3V)/0.23A≈7.5 Ohm, evtl. 6.8 Ohm, 0.5W.
Transistor BC337-40, Basiswiderstand 1 kOhm.

Statt des 7.5 Ohm-Widerstandes kannst du auch zwei Dioden 1N400x in 
Reihe nehmen. Das ist vermutlich besser. Gibt halt 3.5V statt 3.3V.

Michael M. schrieb:
> Und Schaltplan zeichnen übst du bitte auch, versprochen?

Immerhin war zu erkennen, dass er Fehler hatte.
Und es gab überhaupt einen ...
#6358000
Lesenswert?

Pi Neuling schrieb:
> Typ vom Lüfter ist 3510  un da steht 5V 0.23A und ich möchte ihn mit
> 3.3V betreiben

Wenn du einen 5V-Lüfter mit 3,3V betreibst läuft er langsamer. Ein 
Widerstand in Reihe mit den Lüfter würde die Spannung noch kleiner 
machen.

Pi Neuling schrieb:
> Aber ich muss doch mit RC einen Spannungsteiler machen damit ich von 5V
> auf 3.3V runter komme?

Das passt alles irgendwie nicht zusammen...
(Firma: Funkenflug Industries) #6358115
Lesenswert?

> Er will einen 5V Lüfter mit 3.3V laufen lassen,
> hat aber wohl nur eine USB-Spannung.

Zwei 1N400x in Reihe zum Lüfter. Ergebnis davon: Der Lüfter bekommt nur 
noch 3,8V wegen den 2x 0,6V Flußspannung der Dioden. Sind nicht ganz 
3,3V (mit drei Dioden käme man auf 3,2V) aber die Frage ist dann 
wirklich wann der noch zuverlässig anläuft.
Gast #6358124
Lesenswert?

Ben B. schrieb:
> Zwei 1N400x in Reihe zum Lüfter. Ergebnis davon: Der Lüfter bekommt nur
> noch 3,8V wegen den 2x 0,6V Flußspannung der Dioden.

Bei >200mA würden es wohl mehr als 0.6V pro Diode sein und da er den 
Lüfter offenbar ein- und ausschalten will, kommen noch 100-300mV vom 
Transistor dazu. Dann passt das schon mit zwei Dioden; das hatte ich ja 
oben schon vorgeschlagen.

> die Frage ist dann wirklich wann der noch zuverlässig anläuft.
Das merkt er schnell und wir werden es dann auch mitbekommen ?.
Gast #6358148
Lesenswert?

Pi Neuling schrieb:
> der 3.3V max 200mA hat

Sehr ungewöhnlich.

Schaust du noch mal auf den Lüfter, ein Bild vom Etikett, eine 
Typennummer oder so.

Dein rPi liefert zwar nur 3.3V an den Ausgängen (und keine 200mA sondern 
eher 5mA), wird aber mit 5V an USB versorgt

Dein Lüfter bekäme also auch 5V ab. Wenn es wirklich ein 3.3V Lüfter 
sein sollte, ist das etwa viel.

Ein Transistor, der nur 5mA Basisstrom bekommen kann, hat auch 
Schwierigkeiten, die 200mA zu schalten. Es muss ein Transistor mit hoher 
Stromverstärkung sein, wie ZTX1047A.


Damit du dem rPi nicht mehr als 5mA aus dem GPIO entnimmst, muss vor die 
Basis ein Widerstand von 510 Ohm oder 560 Ohm oder 470 Ohm.

Wenn der Lüfter wirklich nur 3.3V verträgt, ist der Vorschlang, in Reihe 
vom Lüfter 2 Dioden a la 1N4001 (oder 1N4150 oder 1N4004 oder S1A oder 
BA157 oder ...) zu schalten eine gute Idee, und die Freilaufiode nicht 
vergessen.
1
+5V--|>|--|>|--+
2
 |   1N4001    |
3
 |           Lüfter
4
 |   1N4001    |
5
 +-----|<|-----+
6
               |
7
GPIO--510Ohm--|< ZTX1047A high gain Transistor
8
               |E
9
             Masse
Gast #6358153
Lesenswert?

HildeK schrieb:
>> Zwei 1N400x in Reihe zum Lüfter. Ergebnis davon: Der Lüfter bekommt nur
>> noch 3,8V wegen den 2x 0,6V Flußspannung der Dioden.
>
> Bei >200mA würden es wohl mehr als 0.6V pro Diode sein

Würde hätte könnte dürfte ... sowas nehme ich gerne zum Anlass, mal das 
Meßgerät anzuklemmen.

Fix zur Hand sind 1N4004, 1N4005 und EM513 älterer Bauart (NOS):
Schon bei 20mA habe ich knapp 700mV, bei 200mA sogar 800mV.

Passt obenherum gut zur Kurve im Datenblatt, berücksichtigt natürlich 
weder Erwärmung noch Serienstreuung!

MaWin schrieb:
> Sehr ungewöhnlich.
> Schaust du noch mal auf den Lüfter,
Pi Neuling schrieb:
> Typ vom Lüfter ist 3510  un da steht 5V 0.23A
Angehängte Dateien:
Gast #6358178
Lesenswert?

Ben B. schrieb:
> und braucht das ganze Geraffel mit dem Basisstrom nicht.

Dafür muss man sich mit diversen Spannungen auseinandersetzen und zum 
Beispiel merken, dass noch lange nicht jeder Logic-Level MOSFET geeignet 
ist. Einfach wird das nicht.

Wie dem auch sei, beide Varianten habe ich in keinem Buch erklärt. Auch 
wie man die Widerstände auslegt: 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf
Kapitel 2.2 und 3.4
Gast #6358179
Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Würde hätte könnte dürfte ... sowas nehme ich gerne zum Anlass, mal das
> Meßgerät anzuklemmen.

Ich nehme halt den Bauch und lag doch gar nicht so falsch ?.

Außerdem ist das an der Stelle völlig unkritisch und am Transistor 
bleibt auch noch was hängen.
Kritisch ist höchstens, dass er nicht anläuft. Sollte das der Fall sein, 
kann er den beiden Dioden noch eine Parallelschaltung aus hochohmigem R 
und einem etwas fetteren Elko hinzufügen und der Lüfter bekommt beim 
Einschalten einen kräftigeren Schubs.
Und in der Anwendung sind auch die -2mV/K durch Erwärmung egal - eher 
gut: der Lüfter läuft, wenn es warm wird, einen Deut schneller (100mV 
mehr bei um 50K steigender Temperatur).

Ben B. schrieb:
> Wenns wirklich nur um Schalten geht könnte man auch einen 3,3V logic
> level FET nehmen. Den kann man quasi leistungslos ansteuern und braucht
> das ganze Geraffel mit dem Basisstrom nicht.

Naja, wenn der Basisstrom zu knapp ist, dann kann man auch eine Diode 
weniger nehmen und treibt dann den Transistor nicht so perfekt in die 
Sättigung. Dann verheizt eben der die 150mW.
Recht hast du trotzdem ?.
Gast #6358305
Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Manfred schrieb:
>>  ... sowas nehme ich gerne zum Anlass, mal das
>> Meßgerät anzuklemmen.
> Ich nehme halt den Bauch und lag doch gar nicht so falsch ?.

Dagegen ist nichts einzuwenden. Es ist aber auch kein Fehler, den 
Bauchumfang mal nachzumessen?

> Und in der Anwendung sind auch die -2mV/K durch Erwärmung egal - eher
> gut:

Auch damit hast Du vollkommen recht!

Was mich halt umtreibt, ist die Frage, ob aktuell gefertigte Dioden 
eventuell günstiger liegen - die Flußspannung ist ja eher störend als 
gewollt.
Gast #6358409
Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Was mich halt umtreibt, ist die Frage, ob aktuell gefertigte Dioden
> eventuell günstiger liegen - die Flußspannung ist ja eher störend als
> gewollt.

Solange unsere Halbleiter aus Silizium bestehen, wird sich daran wohl 
kaum großartig etwas ändern. Die Spannung ergibt sich aus dem 
verwendeten Material.
Gast #6358457
Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Was mich halt umtreibt, ist die Frage, ob aktuell gefertigte Dioden
> eventuell günstiger liegen - die Flußspannung ist ja eher störend als
> gewollt.

Ja, es gibt Unterschiede. Mit 'aktuell' oder 'alt' hat das aber eher 
nichts zu tun.
Man kann ja mal mit LTSpice verschiedene Dioden mit dem selben Strom 
beaufschlagen. Aber da bin ich mir nicht sicher, wie gut die Modelle 
sind und selbst wenn sie gut sind: es sind typische Zahlen.
Oder eben, wie du, messen. Aber auch da erhält man nur den Wert dieses 
einen Exemplars, über die Serie und die verschiedenen Hersteller kann 
man trotzdem keine allgemeingültige Aussage machen.
Jedenfalls hat in LTSpice eine ES1D wesentlich weniger Flussspannung 
(≈600mV) als eine 1N4148 (≈800mV), bei z.B. jeweils 50mA Strom.
Aber gerade bei dieser Anwendung - dem Lüfter etwas weniger Spannung zu 
geben - würde ich nicht mal nachmessen ... ?
#6359843
Lesenswert?

Er hat einen 5-Volt Lüfter und will ihn mit 3,3V betreiben.
Da braucht es nix. Lüfter an die 3,3V und gut is (falls er anläuft).
Falls er so anläuft mal eine Diode in Reihe mit dem Lüfter. Wenn er 
immer noch anläuft, dann läuft er auch mit einem Transistor an Stelle 
der Diode.
Die Diode geht dann als Freilaufdiode parallel zum Transistor.
Gast #6359880
Lesenswert?

Jörn P. schrieb:
> Er hat einen 5-Volt Lüfter und will ihn mit 3,3V betreiben.
Richtig erkannt.
> Da braucht es nix.
Doch, er braucht 3.3V, hat aber nur 5V mit ausreichend Strom.
> Lüfter an die 3,3V und gut is (falls er anläuft).
die er nicht hat, und er will ihn auch ein- und ausschalten.
#7308487
Lesenswert?

Hallo, ich habe genau dasselbe vor. Nur dass ich einen alten Laptop habe bei dem die Lüftersteuerung defekt ist. Der Lüfter ist ein 5V Lüfter von Sunon mit 0.45W, wenn ich ihn an den 5V der USB Ports anschliesse läuft er, ist aber deutlich zu laut. denke mal dass 3.3V reicht, habe das mit einem Labornetzteil probiert und da ist die Lautstärke deutlich angenehmer. Habe jetzt nicht soviel Ahnung von Widerständen, habe das mit der Farbkodierung nie richtig verstanden. Würde einen passenden Widerstand kaufen, aber welchen bräuchte ich hierfür?

Gruß

Gast #7308493
Lesenswert?

Thomas K. schrieb:

Der Lüfter ist ein 5V Lüfter von Sunon mit 0.45W Würde einen passenden Widerstand kaufen, aber welchen bräuchte ich hierfür?

Das musst du ausprobieren. Man kann es nicht sicher vorher sagen. Fange mit Werten um 50 Ω (mit 0,5 W) an.

Allerdings hängt der Bedarf an Lüftung sehr von der Auslastung des Rechner ab. Zum Beispiel kann eine amok laufende Webseite die Wärmeentwicklung schnell auf das 10-Fache treiben. Mit einem ungeregelten Lüfter wirst du vermutlich nicht lange klar kommen.

#7308524
Lesenswert?

Stefan F. schrieb:

Thomas K. schrieb:

Der Lüfter ist ein 5V Lüfter von Sunon mit 0.45W Würde einen passenden Widerstand kaufen, aber welchen bräuchte ich hierfür?

Das musst du ausprobieren. Man kann es nicht sicher vorher sagen. Fange mit Werten um 50 Ω (mit 0,5 W) an.

Allerdings hängt der Bedarf an Lüftung sehr von der Auslastung des Rechner ab. Zum Beispiel kann eine amok laufende Webseite die Wärmeentwicklung schnell auf das 10-Fache treiben. Mit einem ungeregelten Lüfter wirst du vermutlich nicht lange klar kommen.

Das ist ein sehr alter laptop auf dem Windows 95 war. Der Lüfter sitzt eher vor dem Netzteil als vor dem Prozessor. Ich glaube auch nicht dass der Prozessor irgend eine art von Temperaturerkennung hat. Jedenfalls ist der Lüfter mir mit 5V zu laut, so laut war er nicht als er noch funktioniert hat.

#7308576
Lesenswert?

Ich glaube ich habe die perfekte Lösung. In dem Schacht in dem der Modemadapter saß habe ich genug platz für eine Lüftersteuerung. ist ca 5cm lang, 5cm breit und 1.5cm tief. ich denke mal da sollte diese platine passen? https://www.amazon.de/-/en/Heemol-pieces-controller-switch-self-recovery/dp/B0B4PBR63S Item size: 32 x 32 x 15 mm.

oder gibt es clevere Lösungen mit automatischer regelung über Temperaturfühler?

Habe mal ein Bild angehängt wir dieser Schacht ausschaut.

Angehängte Dateien:

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren