Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : PWM-Lüftersteuerung über 3,3V-PWM-Signal steuern
phischmi
29.03.2018, 09:06
Hallo zusammen,
für ein aktuelles Projekt möchte ich ich einen 4-Pin-Gehäuselüfter über die separate PWM-Leitung regeln.
Es handelt sich um einen Noctua NF A14 industrialPPC-3000 PWM (https://noctua.at/de/nf-a14-industrialppc-3000-pwm).
Der Lüfter wird mit 12V betrieben und hat zusätzlich eine Leitung für ein PWM-Signal, sowie eine Leitung für ein RPM-Signal, welches er zurück meldet.
Aus dem Datenblatt des Lüfters ergibt sich folgendes:
PWM frequency = 18 KHz to 30KHz
High Level = 3.3V to 6V
Low Level = 0V to 0.4V
PWM Range = 20% to 100%
Nun würde ich gerne eine Schaltung aufbauen, welche den Lüfter zum einen mit 12V versorgt, zum anderen jedoch auch ein PWM-Steuersignal an den Lüfter sendet. Dazu habe ich bereits diverse Anleitungen im Netz gefunden, welche auf den NE555 / TL494 setzen.
Ich möchte die Geschwindigkeit nun jedoch nicht über einen Poti regeln, sondern wiederum selbst über ein Steuersignal.
Hier soll ein Phidget HUB0000 zum Einsatz kommen, welches ein 3,3V PWM-Signal @ 50KHz senden kann.
Die entsprechende Schaltung müsste also entsprechend dieses eingehenden Steuersignals ein PWM-Signal gem. der o.g. Specs an den Lüfter senden.
Ist eine solche Schaltung für einen Anfänger wie mich umzusetzen, oder sollte ich mich lieber nach Alternativen umschauen?
Auf einen zusätzlichen µC möchte ich unbedingt verzichten, da dieser den Aufbau nur noch weiter verkomplizieren würde.
Die 12V des Lüfters zu pulsen ist keine Option, da dieser bereits eine interne Regelelektronik besitzt.
Statt der 3,3V PWM @ 50KHz wäre es auch möglich, über ein Phidget OUT1000 ein Steuersignal im Bereich 0-4,2V zu nutzen, wenn dies die Schaltung vereinfachen würde. Ein solche Aufbau dürfte ja deutlich näher an den Anleitungen zum NE555 / TL494 mit Poti sein...
Danke für eure Hilfe!!
Philipp
021aet04
29.03.2018, 21:53
Kannst du die Frequenz des 3,3V PWM Signals anpassen? Wenn das geht kannst du mit dem Signal direkt darauf gehen. Was auch geht ist mit der PWM einen Transistor schalten (gegen GND) und mit einem Pullupwiderstand auf 5V (kannst du mit einer Zenerdiode aus den 12V erzeugen).
MfG Hannes
phischmi
04.04.2018, 13:30
Habe mich nun noch weiter in das Thema eingelesen und werde versuchen, das Problem über einen Spannungsgesteuerten PWM-Generator zu lösen.
Dabei ist mir insbesondere der ICM7555 aufgefallen.
Wenn ich das richtig verstehe, sollte die hier beschriebene Schaltung doch ideal für meinen Anwendungsfall sein, oder?
https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/5718
Als Versorgungsspannung würde ich dann 5V wählen. Steuerspannung wären 0-4,2V.
An Pin 3 kann ich dann die gepulsten 2/3 Vcc abfangen, richtig?
Wie müsste ich nun C1 wählen um auf eine Frequenz zwischen 18KHz und
30KHz zu kommen?
Welchen Zweck erfüllt R1 genau?
Philipp
Hey,
du denkst viel zu kompliziert. Einfach einen Logiklevel N-Kanal Mosfet an dein Steuersignal anschließen und wie oben bereits gesagt, den Drain des Mosfets per 1k-10k Ohm Pullup mit 5V verbinden. Dann das Signal zwischen Drain und Pullup an deinen Lüfter geben. Alternativ einfach direkt testen ob der Lüfter dein 3.3V PWM Signal direkt akzeptiert.
phischmi
04.04.2018, 14:43
Die 3,3V sind weniger das Problem als die 50KHz Frequenz, die zumindest laut Datenblatt nicht unterstützt werden (18-30KHz).
Ohh entschuldige, das hab ich überlesen: Du könntest einen Frequenzteiler bauen: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0212221.htm
Geht recht einfach mit FlipFlops
phischmi
05.04.2018, 09:47
Moin,
auch ein interessanter Ansatz :)
Da ich eine entsprechende Schaltung gern so einfach wie möglich halten möchte, wäre mir ein IC natürlich am allerliebsten...
Welche ICs bieten sich da an? Ein 2:1 Teiler wäre ja ideal, da er die 50KHz auf 25Khz kürzen würde, welches genau der Spezifikation entspräche.
Ist das 3,3V @ 50KHz Signal gleichzeitig auch die Versorgungsspannung für solche ICs? Gibt es dann nicht Probleme aufgrund der PWM?
Philipp
- - - Aktualisiert - - -
Habe grad noch ein wenig gesucht und bin dabei auf diese Seite gestoßen:
https://freegroup.github.io/draw2d_js.app.brainbox/assets/help/basics/part70/README/#sn-7490-als-teiler
Wenn ich das richtig verstehe, wäre das ja genau die Schaltung, welche ich benötigen würde, oder?
Der passende IC müsste dann der SN74LS90 sein, richtg?
Dort würde ich an Pin5 5V Versorgungsspannung anlegen und an Pin 14 das 3,3V PWM-Signal @ 50KHz. An Pin 12 kann ich dann das PWM-Signal mit 3,3V @ 25KHz abgreifen, korrekt?
Habe grad noch ein wenig gesucht und bin dabei auf diese Seite gestoßen:
https://freegroup.github.io/draw2d_js.app.brainbox/assets/help/basics/part70/README/#sn-7490-als-teiler
Das ist ja eine furchtbare Seite. Verdrahtungs-Zeichnungen statt Schaltplan. Das muß man ja erstmal als Schaltplan aufmalen um es zu verstehen.
Aber unabhängig davon geht das nicht. Wenn du einen Frequenzteiler verwendest, ist die PWM weg,. Bei Teilern mit einer Potenz von 2 kommt immer eine 50% PWM raus, bei anderen Teilerverhältnissen ein anderer aber konstanter Wert. Aus dem kleinen Einmaleins der digitalen Elektronik: wenn man ein symetrisches (50% Dutycycle) Taktsignal haben will, lässt man die Taktquelle mit der doppelten Frequenz laufen und teilt den Takt mit einem Flipflop durch zwei.
MfG Klebwax
phischmi
05.04.2018, 14:36
Nach vielem Abwägen bin ich zu dem Schluss gekommen, dass sich das vermutlich doch am einfachsten über einen µC lösen lässt...
Werde nun wohl einen ATtiny85 einsetzen, der ein analoges Eingangsignal von 0-4,2V in ein 5V PWM-Signal @ 25KHz umwandelt.
Ist Softwareseitig scheinbar deutlich leichter und mit viel weniger Bauteilen zu lösen als über eine analoge Schaltung...
Danke euch!
021aet04
05.04.2018, 15:03
Mikrocontroller ist definitiv die leichtere Variante, jedoch solltest du es über einen Timer machen und die PWM direkt verarbeiten und nicht Wandeln in Analog und das einlesen.
MfG Hannes
phischmi
05.04.2018, 15:14
Mikrocontroller ist definitiv die leichtere Variante, jedoch solltest du es über einen Timer machen und die PWM direkt verarbeiten und nicht Wandeln in Analog und das einlesen.
MfG Hannes
Verstehe dich nicht ganz...
Ich habe entweder die Möglichkeit den MCU mit einem 4,2V analogen Signal zu füttern, oder aber mit einem 3,3V PWM-Signal.
Das analoge Signal sollte der ATtiny doch ohne große Umwege verabeiten können?!
Und was spricht dagegen, es erstmal mit dem 50kHz PWM-Signal zu versuchen? Kost ja nur einen Draht und ist schneller ausprobiert als ne neue Schaltung aufgebaut.
MfG Klebwax
021aet04
05.04.2018, 17:48
Es ist egal ob du eine Analogspannung misst oder du den Tastgrad mit einem Timer verarbeitest.
Du hast aber oben geschrieben das du einen PWM-Ausgang hast. Wenn du nur einen PWM-Ausgang hast und du diesen mit dem Analogeingang verarbeiten willst, musst du die PWM mit einem Tiefpass filtern. Deswegen habe ich den Vorschlag gemacht den Tastgrad mit einem Timer erfassen.
Wenn du auch einen Analogausgang hast, ist das sogar einfacher, da du nicht die Puls- bzw Pausendauer messen und auswerten musst.
MfG Hannes
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