PC-Lüfter über PWM ansteuern führte zu Rauchentwicklung

[oberallgeier]

.. nochmal unbezahlte WErbung posten .. dutzende günstige Lüfter die sich alle regulär über einen 4-Pin Stecker per 5V PWM steuern lassen ohne dass man irgendwas speziellens drum herum bauen müsste!

Nochmal? Hmmm, da hatte ich etwas übersehen?!

Nicht übersehen hatte ich, dass das Gerät für das ich die Lösung suche, nur zwei Drähte mit PWM-getakteter Lüfterversorgung bereitstellt - siehe oben. Und noch irgendwo in der Schaltung um die 13V DC.

Hast du die Schaltung schon getestet? ..

Ja Hannes, letzte Woche; ein kurzer, schneller Test am Steckbrett, ohne Erfolg.

Zwei getestete Spulen - beide um die 300 µH, dazu eine ?? aus einem Relais, ansonsten mit nem BCW 66N statt des BD135 - hatten zu keinem Ergebnis geführt. Möglicherweise war das zuuu schnell geschossen; im Moment, diese Tage, habe ich kaum Zeit dafür. Allerdings ist mir beim Verschrotten eines alten Desktops, aus dessem Netzteil, ein 80mm-Fan in die Hände gefallen, zweidrähtig, der mit ner PWMSteuerung brav zu betreiben war: tiny13@9,6 MHz, PWM 37,5 kHz, Funktion des Lüfters zwischen 10% und 100% duty cycle mit glattem und sehr ruhigen Lauf. Nichtsdestotrotz werde ich Deine Schaltung in den nächsten Tagen sauber(er) aufbauen und testen. Die interessiert mich nun wirklich.

[Ceos]

Nochmal? Hmmm, da hatte ich etwas übersehen?!

Nicht übersehen hatte ich, dass das Gerät für das ich die Lösung suche, nur zwei Drähte mit PWM-getakteter Lüfterversorgung bereitstellt - siehe oben. Und noch irgendwo in der Schaltung um die 13V DC.

Nachdem ich nach zweimaligem Amazon Linken der WErbung bezichtigt wurde füge ich immer so etwas hinzu wie "unbezahlt", damit mir hier keiner blöd kommt ^^

Mir ist klar dass du sie schon gekauft hast, ich wollte nur Preislich attraktive, bereits technisch einfach zu verwendende Alternativen posten.
Kurzum, vorschlagen die Kirche im Dorf zu lassen, auch wenn Basteln spaß macht, kann manchmal eine simplere Lösung befriedigender sein.

Wie geasagt, nur Vorschlag

nur zwei Drähte mit PWM-getakteter Lüfterversorgung bereitstellt

Das Detail muss mir entgangen sein, mir war nicht klar dass das Gerät selbst regelt, ich hatte das so verstanden dass du selbst die Regelung realisieren wolltest.

[oberallgeier]

Nachdem ich nach zweimaligem Amazon Linken der WErbung bezichtigt wurde füge ich immer so etwas hinzu .. Das Detail muss mir entgangen sein ..

Alles ok, ist schon recht. Informationen über Liefermöglichkeiten sehe ich im Forum selten als Werbung. Und übersehen - wird immer was, passiert also nicht nur mir *gg*.

Schönen Abend (hier ist´s grad s..heiss).

[021aet04]

Ich habe die Schaltung gerade aufgebaut und getestet.

Meine Schaltung (aufgebaut mit Teilen die Griffbereit waren):
Mosfet: IRL3803
Spule: 33u/2A aus meiner letzten Pollinbestellung (https://www.pollin.de/p/induktivitae...3-h-2-a-250459)
Kondensator: 10u
Diode: DSS16-01A (Schottky Diode http://ixapps.ixys.com/DataSheet/L137.pdf)
Lüfter: 60mm 12V/0,45A
Ansteuerung: Arduino Uno (Programmiert mit AVR Studio 7), PWM Erzeugung: Timer 1 => 10bit (Sollwert direkt vom Analogeingang) @ 15,6kHz PWM Frequenz

Läuft sehr gut, noch relativ viele Störungen, aber es ist noch nichts optimiert bzw entstört.

Edit: Habe gerade noch andere PSC verwendet, optimal hat es nur mit PSC=1 funktioniert. Mit PSC=8 oder höher hat es mit dieser Konfiguration nicht mehr funktioniert.

Edit 2: Das Oszi Bild ist die Spannung am Lüfter.

[oberallgeier]

Huiii, das klingt gut! Glückwunsch! Da kribbelts gleich in den Fingern. Aber ich habe freitags (m)eine Viererrunde, da bin ich (noch) gefordert. Ausserdem wirds nächste Woche auch vielleicht nicht mehr sooo heiss.

[021aet04]

Habe gerade diesen https://www.pollin.de/p/dc-radiallue...77-12-v-320607 ebenfalls getestet, auch ohne Probleme.

MfG Hannes

[oberallgeier]

Die temperaturabhängige Kühlung meines eingangs erwähnten Labornetzteils KORAD KA3006D wurde etwas anders als geplant realisiert und läuft derzeit in einer ersten Betriebsversion im Labornetzteil.

Anregungen dazu kamen durch dieses Video (ab 15min ff) und nem kurzen (sehr angenehmen) Kontakt mit dem Verfasser afug.

Aktuelles Schaltbild , zugehörige Platine sehen so aus, ein kurzes Testergebnis (Auszug aus Ablaufnotizen) ist hier.
Anm.: HB .. mein traditioneller heartbeat mit 0,5 Hz, Temperaturangaben ca. Werte gemäß Bauteil- und Aufbautoleranz.

Programm der Platine: nach Einschalten der Spannungsversorgung für das Labornetzteil steuert der µController den Lüftermotor mal kurz hoch und runter - das dauert etwa zwei Sekunden. Dann ein kurzes Beep als Anzeige, dass die Lüftersteuerung ein ist. Danach läuft das "normale" Temperaturregelprogramm. Temperatursensor ist ein NTC der am Kühlblech/-körper aufliegt.

//.....Temp < 31°........PWM = 0 %
//.....32° C .. 36° C.....PWM = 10 % ( 9,8.)
//.....36° C .. 68° C.....PWM = 20 %........40 %
//.....Temp > 68° C.....PWM = 100 % + Pieps

Beim derzeitigen Ablauf ist mir aufgefallen (könne man nach der Methode des genauen Nachdenkens auch erwarten) dass die Abluft des Netzteil recht warm ist (Lüfter bläst Aussenluft ins Netzteil rein) - geschätzt bei ca. 10 W (9,8V - ca. 1A) durch Hand hinhalten auf 30°..40°. Bei den geringen Strömungsgeschwindigkeiten im unteren Stromentnahmelevel des Netzteils ist das nicht verwunderlich - weniger Luft bei gleicher Verlustleistung !

Ausstehende Tests: Temperatur-Lüfterdrehzahl messen, maximale Temperatur bei maximaler Netzteilleistung, Welligkeit des Netzteilausgangs infolge der PWM-Regelung (mit Vergleich ohne PWM).

Nun stellt sich mir die Frage, ob die realisierte Lüftung lebendsdauerschädigend oder -nützlich ist. Natürlich auch, ob die geplante volle Luftleistung bei Temperaturen (des Kühlkörpers) über 68°C ausreichen werden um nachhaltige Schäden an der Schaltung zu vermeiden. Ist es nicht so, dass (auch) Elektronik oberhalb der Raumtemperatur ihren optimalen Wirkungsgrad hat. Andererseits vermute ich (weil ich keine Ahnung habe) dass die mittlere Lebenserwartung der Bauteile bei höheren Temperaturen - wann? - geringer ist als bei niedrigeren.

Frage: Welcher optimale Temperaturbereich ist für elektronische Bauteile der oben vorgestellten Art anzustreben?

Danke im Voraus für die Antwort.

[Moppi]

Ich werde wenig auf Dein spezielles Problem eingehen, aber ich habe auch schon mehrfach solche Lüfter in Geräte eingebaut, ob PC oder selbstgebautes Netzteil. Dabei habe ich immer dasselbe Vorgehen. Ich schaue, dass die Luftzirkulation gewährleistet ist. Beim Standgerät sollte die Luft nach oben raus können. Zwischen Wärmeerzeuger und Abluftgitter sollte ein möglichst freier Raum sein ("Schornstein") unten sollte Frischluft hinein können. Dabei ist schon mal die Hälfte im Kasten. Dann kann noch ein Lüfter eingebaut werden, der am Boden sitzt oder oben unter dem Dach (Deckel), so dass der den natürlich Luftstrom unterstützt. Dafür reicht es dann auch aus, wenn der Lüfter ungeregelt läuft und einfach etwas vor sich hinpieselt (das geht oft lautlos vonstatten und der Lüfter hält dann praktisch auch ewig). Mit einem NTC oder ähnlich und ner kleinen Schaltung bestimmt man den Einschaltpunkt für den Lüfter, der wird dann über ein Relais zugeschaltet, ich habe auch mal eine elektronische Schaltung dafür verbaut, ohne Relais (hatte ich mal von Conrad). Den Lüfter versehe ich meist mit einem Widerstand in der Zuleitung, der R ist dann so groß, dass der Lüfter sich gut dreht, aber nicht auf volle Pulle läuft. Anlaufen lassen habe ich den letzten Lüfter über eine Zwei-Wege-Schaltung, indem ich den Widerstand mit einem großen Elko überbrücke, der für eine ganz kurze Zeit den Lüfter mit voller Spannung (12V) anschiebt, danach läuft der im Sparmodus - über den Widerstand - weiter, wenn der Elko geladen ist. Eine drehzahlabhängige Regelung habe ich nie benötigt. Die Temperatur im Gehäuse darf schon so ca. 40°C sein. Je nach dem, wie viel Wärme anfällt, muss der Lüfter einen gewissen Luftstrom erzeugen, damit die Wärme abtransportiert wird. 20°C im Gehäuse sind nicht notwendig, das kann die Elektronik schon ab, ich denke jede Elektronik verträgt mindestens 60°C (an den Bauteilen gemessen), solange die Temperatur an den Bauteilen nicht höher steigt, ist es eigentlich auch egal, wie warm es im Gehäuse ist.

Vielleicht ist die ein oder andere Anregung dabei.

MfG