Schaltungskritik: Lüfterregelung

Aug 29, 2006 8 Replies

Hallo,



diesmal hab ich was "einfacheres". Geht um eine temperaturgesteuerte Lüfterregelung für ein Netzteil. Die üblichen Lösungen haben mir nicht so ganz gefallen (man kann die jeweiligen Parameter nicht wirklich sinnvoll einstellen), wesshalb das hier entstand. Hat viele Einstellmöglichkeiten um es möglicht gut an das Gerät anpassen zu können.



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Erstmal erlaubt es Betrieb mit angeschaltetem Lüfter bei geringer Temperatur, reicht ja meist.Die Hysterese der An/Abschaltung muss aber groß sein damit es nicht dauernd an/ausschaltet, ich vermute 20° wären sinnvoll, der genaue Wert wird in der Praxis dann ermittelt.Anschaltpunkt vielleicht 60°. Ab der Temperatur läuft der Lüfter mit einer einstellbaren Mindestdrehzahl (bei der er sicher anläuft). Dann steigt die Drehzahl an einem weiteren Punkt mit wählbarer Steilheit bis zum Maximalwert an. Bei einem weiteren einstellbaren Punkt springt dann die Überlastsicherung an und stellt über 2 Optokoppler (wegen galv. Trennung nötig) die beiden Regelkreise ab und schaltet eine LED an.



Um noch ein Detail zu erklären: Die Mindestspannungs-Regelung sollte so funktionieren: Wenn die Temp. über dem Schaltpunkt, aber unter dem Punkt ist an dem die Temp.-Regelung einsetzt ist die Ausgangsspannung von IC1A größer als 5v. Der Transistor Q1 sollte die Spannung am Punkt zw. R5 und R6 auf einen Wert 1Ube über der Spannung an dessen Basis klemmen und so dafür sorgen, dass am Ausgang der gesamten Schaltung eine bestimmte Spannung anliegt.



Funktioniert das so? Bin mir selbst nicht so 100% sicher, aber mir fällt kein Grund ein warum es nicht sollte.



Die Abschaltung des Ausgangs sollte dadurch funktionieren, dass IC1C in positive Sättigung geht und somit die Spannung am Summierungspunkt über



5v bringt und damit den Ausgang von IC1B auf Masse. Der Teil sollte eigentlich funktionieren.


Was haltet ihr davon/was könnt man besser machen?



Gruß, Robert


"Robert Obermayer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Nein.

Gibt es nicht. Irgendwann faellt jeder Luefter aus, weil die Lager zu schwergaengig werden. Mit dem Alter steigt also die zum Anlaufen benoetigte Spannung. Der einzige Betrieb, der zu derselben Lebensdauer fuehrt, wie bei Anschluss an 12V, ist der Anschluss an

12V, also volle Drehzahl.

Der ganze Aufwand (1 QuadOpAmp UND 2 Transistoren) muesste zumindest:

- Drehzahlregelung per Tachosignal

- Warnung (Piepston) bei Drehzahlstillstand machen und damit man flexibler bleibt:

- Motorsteuerung per PWM

- oder Analog-linear fuer Motoren die kein PWM moegen wie bei dir haben.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Hallo Robert,

in meinem Rechner hab ich den Prozessorlüfter mit einer Minimalregelung ausgestattet. Temperatursensoren sind 3 1N4148 in Reihe, die unterm Kühlblech eingeklemmt sind. Das ganze wird mit einem 2 Transistor-Differenzverstärker gegen eine poti-eihngestellte "Referenzspannung" verglichen, die ich einmal auf 45°C eingestellt habe. Es erstaunt mich selbst immer wieder, wie gut und zuverlässig das funktioniert. Anfangs dreht der Lüfter einfach gar nicht (manchmal sogar richtig lange, da hatte ich anfangs schon Angst bekommen). Wenn der Kühlkörper auf 45° kommt (der Prozessor meldet dann 50°C) dann schaltet sich der Lüfter dazu und nimmt die erforderliche Drehzahl ein. Mehr als 55°C hat meine CPU seither nie mehr gemeldet. Der Lüfter läuft meist mit recht niederer Drehzahl, die akustisch kaum wahrnehmbar ist. Wichtig scheint mir auch, dass der Lüfter einen Zuluftkanal von Aussen bekommt, sonst bläst er ja ständig gie gerade erwärmte Luft in die Kühlrippen zurück. Das hat eigentlich den größten Effekt gebracht.

Marte

Interessanterweise tuts das in SPICE aber, wie ich heute mal ermittelt habe. Sobald ich wieder zu meinem Material komme bau ich das mal aufm Steckbrett auf.

Irgendwann geht der Lüfter kaputt, klar. Sollte so schnell nicht passieren, und wenn doch gibts noch die Übertemp-Schutzschaltung.

Die vorhandenen Lüfter haben 2 Drähte, damit dürfte sich das erübrigen.

s.o. Zudem gibts ja die Übertemp-Abschaltung, die ja auch hilft wenn die Lüfter defekt sind.

Das hatte ich (mit einem TC649 (o.ä.)) probiert, dessen Probleme führten letztendlich zu der Schaltung. Die PWM veranlaste einen Elko im Lüfter dazu, die nähere Umgebung zu erkunden und alles mit seinem Inhalt vollzusiffen, ausserdem erzeugte es sehr nervigen Lärm. Zudem schaltet der Lüfter bei geringer Temperatur zwar ab, aber schon bei minimaler Temperaturerhöhung wieder an, was ziemlich nervt. Der TC649 ist dabei noch deutlich teurer als ein 324 und ein paar ext. Bauteile...

Weniger Potis hatte die TC-Schaltung auch nicht, irgendwie muss man die Parameter ja anpassen können (und das geht am besten am fertigen Gerät).

Wenn die Schaltung letztendlich funktioniert wird die für alle Geräte benutzt werden wo so etwas nötig wird, und da bei jedem Gerät wieder andere Anforderungen bestehen ist eine einfache Abstimmung über Potis gar nicht unpraktisch.

Robert Obermayer schrieb:

Ach wo, da misst man die Stromaufnahme per Shunt oder Stromtrafo, die üblichen Lüfter liefern dann drei Impulse pro Umdrehung, BTDT.

Gruß Dieter

"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...

Ich denk eher, das dort, wo man aufgeschraubt hat um eine Temperaturregelung einzubauen, auch ein ggf. sinnvoller Lueftertausch kein Problem ist. Statt ueber 'optimale' Regelungskennlinien anchzudenken, find ich es halt wichtiger, ueber Luefterkomplettausfall nachzudenken, und einen Alarm auszuloesen, bevor was durchschmort. Einzig die Kuehlkoerpertemperatur zu kontollieren, waer mir zu wenig, schliesslich brauchen alle Bauteile (Elkos, Widerstaende) im PC-Netzteil einen Luftstrom zur Kuehlung.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Ist kein PC-Netzteil. Geht um ein größeres linear geregeltes Netzteil (Pv max ca. 500W um die Dimension mal zu nennen), da hängen 2 (evtl.3) größere Lüfter dran. Trafo und restliche Teile werden zwar warm, wenn die Lüftung ausfällt wird die Endstufe ganz sicher als erstes ZU warm.

MaWin schrieb:

Deshalb war das ein Einzelstück, Lüftertausch war wg ungewöhlicher Bauform nicht möglich, man hätte natürlich auch einen Reflexkoppler ranbauen können, kam aber wg. Staubbelastung nicht in Frage.

ACK.

Naja, nicht immer gehts um solcherlei Schaltnetzteile.

Gruß Dieter

So, habs mal soweit aufgebaut, funktioniert soweit es simuliert wurde auch. Einziger kleiner Bug:NTC und 2,7k sollten den Platz tauschen, sonst regelts etwas falsch ;) Hatte das in Spice natürlich als Spannungsquelle drin...

Die Transistor-Angelegenheit funktioniert einwandfrei. Selbiges gilt für den Rest der Schaltung.

Jetzt fehlt noch ein einigermaßen sauberes Layout, aber das sollte nicht unmöglich sein. Die nebenbei bearbeitete Einschaltverzögerung mit Netzausfall-Erkennung tut auch, ist ein CD40106 mit paar Teilen aussenrum. Kommt auf die gleiche Platine, die auf eine gleichgroße gestapelt wird, auf der der Netztrafo, ein Relais und ein Leistungs-NTC sitzt.

Gruß, Robert

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