PC-Lüfter über PWM ansteuern führte zu Rauchentwicklung

[PICture]

Hallo!

Nach meiner praktischen Erfahrung sind PC Lüfter Schrittmotoren, die sich nicht mit üblicher PWM steuern lassen. Bei mir hat PWM nur mit ein paar Hz Frequenz gut funktioniert,

[Manf]

Nur mal als aktuelle Erfahrung zu einem zweipoligen Kleinlüfter (BLDC) der mit PWM angesteuert werden soll.

Ich habe für einen Aufbau extra die PWM Frequenz so hoch gesezt (10kHz), dass ich mit einer kleinen Spule eine einstellbare Gleichspannung erzeugen konnte mit der der Lüfter dann wie gewünscht lief.

Nachdem ich dann die relativ hohe PWM Frequenz vor Ort nich so leicht erzeugen konnte habe ich in Bastelunterlagen gefunden, dass solche Lüfter "üblicherweise" mit 50Hz PWM angesteuert werden. Damit hat es dann gut funktionert.

Vielleicht ist es ein elektrisches Ein- und Aus-Schalten das bei 50Hz noch vertragen wird und bei 4kHz nicht mehr.

[Ceos]

Vielleicht ist es ein elektrisches Ein- und Aus-Schalten das bei 50Hz noch vertragen wird und bei 4kHz nicht mehr.

Ich glaube das lag eher an der Verpolung durch den Motor-Treiber ... oder ist mir da etwas entgangen?

[PICture]

Vielleicht ist es ein elektrisches Ein- und Aus-Schalten das bei 50Hz noch vertragen wird und bei 4kHz nicht mehr.

Für mich ist das sicher !

[oberallgeier]

Nur mal als aktuelle Erfahrung zu einem zweipoligen Kleinlüfter (BLDC) der mit PWM angesteuert werden soll .. PWM Frequenz so hoch gesezt (10kHz), dass ich mit einer kleinen Spule eine einstellbare Gleichspannung erzeugen konnte .. gefunden, dass solche Lüfter "üblicherweise" mit 50Hz PWM angesteuert werden ..

Danke Manf, das waren DIE Hinweise.

Das mit (m)einer kleinen Spule ca. Ø8 mm, 330 µH, war kein Erfolg, ne Frequenzerhöhung auf ca. 30 kHz auch nicht. ABER mit etwa 30 Hz klappte es dann - allerdings sind die Betriebsgrenzen - ausgedrückt als duty cycle der PWM - lausig dünn, allenfalls so zwischen 100 % ED und rund 70 % ED liefs . Und noch dazu recht unrund. Bemerkenswert die "Macke" bei der Betriebsspannung; siehe Diagramm. Kanal 1 - Zuleitung vom Motortreiber TB6612FNG zum Lüfter, Kanal 2 - Leitung vom Controllerboard zum Motortreiber.

......Bild hier  
......(c) oberallgeier. Größeres Bild im Vorschaubild verlinkt.

Fazit: wegen des beachtlichen Aufwandes und der geringen Erfolgs- bzw. Verbesserungswahrscheinlichkeit wird das Projekt (Temperatursteuerung für den Lüfter eines Netzteils - der aktuelle ist schon recht leise) erstmal eingestellt. Immerhin -wieder mal einiges dazugelernt.

Danke an alle für Hinweise, Ratschläge und Hilfen

Nachtrag:

.. kannst du ein kleinen Schaltnetzteil aufbauen. Mit dem PWM Signal steuerst du den Mosfet für das Schaltnetzteil ..

Hättest Du dazu bitte vielleicht etwas mehr - nen Schaltplan und so - oder ne geeignete Elektronikerseite? Das war ja mal was . . . ein kleines Schaltnetzteil . . . Mosfet . . hmmm

[021aet04]

Tut mir leid das ich mich erst jetzt melde.

In der Elektor Ausgabe März/April 2019 gab es einen Artikel "Lüftersteuerung" in 2 Varianten Analog mit LM358 und Digital mit Arduino Pro Mini. Die Lüfteransteuerung ist aber in beiden Varianten gleich. https://www.elektormagazine.de/magazine/170201-03

Ich habe den "Leistungsteil" so gezeichnet wie er in den beiden Plänen ist. Wie hoch die PWM bei der digitalen Variante ist weiß ich nicht, aber in der Analogen Variante ist ein Diagram mit einer Tabelle. Bei einem DC (Duty Cycle) von 0,8 beträgt die Frequenz 83Hz und bei DC von 0,2 ist die Frequenz 222Hz. Die einzige Abweichung zwischen Digital und Analog ist der Wert von C1. In der Digitalen Version ist der Wert 47u und in der Analogen 2,2u und beide mit einer Spannnung von 16V.

Die Induktivität muss experimentell ermittelt werden um einen optimalen Lauf zu erreichen. Getestet habe ich die Schaltung noch nicht. Statt des Transitors kann man aber auch einen Fet nehmen.

Ich habe mir einmal eine Schaltung überlegt und diese hat ganz gleich ausgesehen, habe sie aber nie umgesetzt (Zeitmangel).

MfG Hannes

[oberallgeier]

Hallo Hannes, danke für Deine neuerliche Hilfe.

Tut mir leid das ich mich erst jetzt melde ...

In der Zwischenzeit ist mir auch ENDlich etwas eingefallen, was ich schon viel früher hätte tun sollen (so hat sich die Folge von blindem Eifer wieder mal unangenehm bestätigt). Nämlich den vorhandenen Lüfter einfach vermessen . . . Denn der läuft ja (ich hatte den zwar umgedreht: Förderrichtung INS Gehäuse rein - Vorschlag von AFUG auf 15:20) und läuft und läuft . . .

Siehe da: der Spannungsverlauf ist zwar grausig, wie weit das Einstreuungen des Trafos sind weiß ich nicht. Immerhin kann man herausmessen, dass die originale PWM eine Frequenz knapp über 50 Hz hat - 52,1 Hz auf weniger als 1% genau. Dabei ist offensichtlich der PWM-Puls (duty cycle) im Leerlauf bei 9,8V und 0A rund 10%, bei 9,8V und 1,5A rund 40%. Nach dem oben verlinkten Testbericht ist die Lüfterregelung belastungsabhängig, der Lüfter läuft aber ständig.
Scope-Screendump bei 9,8 V und 1,5 A
Scope-Screendump bei 9,8 V und .0 ..A

Fazit:
-) Deine Schaltung Hannes werde ich bei Gelegenheit aufbauen - da bin ich so und so neugierig.
-) Über die Modifikation beim KORAD denke ich dann doch wieder nach, die 50Hz sollte ich bzw. der Controller ja schon schaffen. Da tuts sicher mein tiny85/Digispark . . . Mal sehen.

[oberallgeier]

Grüß Dich Hannes

nun leider noch ´n paar Fragen, ich hoffe ich störe nicht zu sehr damit.

.. Statt des Transitors kann man aber auch einen Fet nehmen ..

Da die Ventilatörchen nur um die 0,1 bis 0,2 A ziehen könnte statt des BD135 doch auch ein BCW 66N gehen - da liegen bei mir grad ein paar NPN rum (und ihre PNP-Brüder). Könnte/dürfte ich, WENNs irgendwannirgendwo ein bisschen mehr Strom sein sollte, nen IRF840 nehmen (ist ebenfalls vorhanden!) - oder ist dann anders zu schalten ??

Danke im Voraus

[021aet04]

Es ist egal ob du einen NPN-Transistor oder N-Fet nimmst, die Funktion ist die gleiche. Der Transistor/Fet muss die Induktivität gegen Masse ziehen.

Funktionsweise:
Bei geschalteten Transistor lädst du die Spule über die Last auf, wenn der Transistor sperrt, wird die gespeicherte Energie über die Diode in den Kondensator geladen.

MfG Hannes