Dimensionierung LC Tiefpass hinter PWM zur Lüftersteuerung
Alexander Dahl
ich habe hier eine Lüftersteuerung für Gehäuselüfter des PC von Revoltec
zum Einbau in den 3,5"-Schacht. Die Lüfter die dran hängen, sind
allesamt von der gleichen Firma. Bei Vollaussteuerung ist die Luftstrom
laut, wenn man runterdreht hören sich die Lüfter an wie bei der
Formel 1: keineswegs leiser, aber dafür mit nervigem Rattern.
Ich hab mir das Signal zwischen Steuerung und Lüfter dann mit dem
Oszilloskop angesehen und siehe da: PWM. Die Signale sehen reichlich
zermatsch aus teilweise, aber die Flanken sind doch recht steil.
Frequenz liegt im oberen Bereich bei ca. 400 Hz und geht bis auf gut 150
Hz runter.
Damit die Lüfter ruhiger laufen, dachte ich dran, das Signal mit einem
Tiefpass zu glätten und dachte da an ein LC-Glied.
Soweit so gut, nur wie dimensioniere ich das jetzt? Ich hab ein bisschen
gerechnet und mir mit Matlab/Simulink mal ein paar Signalverläufe eines
idealen LC unter Berücksichtigung des R der Spule angeschaut. Ich bin
unsicher, wo ich jetzt den Kompromiss zwischen Größe und Kosten der
Bauteile und "Güte" des Signalverlaufes ansetzen soll. Große L und C
glätten ja stärker, brauchen aber auch mehr Platz und sind teurer. Bei
einigen Kombinationen reicht sogar die Widerstand der Spule nicht aus
für eine gute Dämpfung, so dass man noch einen extra Widerstand in die
Schaltung bauen müsste, damit es nicht überschwingt.
Ich will die Teile bei Reichelt bestellen und favorisiere im Moment:
"RAD 105 1.000/25" und "77A 6,8M", das entspricht 1000 µF, 6,8 mH und 8
Ohm woraus sich eine Zeitkonstante von 2.6 ms und eine Dämpfung von 1.5
ergibt. Die Drossel verträgt 0,35 A, das sollte eigentlich für jeden
Lüfter hier ausreichen. Wäre das eine sinnvolle Dimensionierung oder ist
das zu fett für den Zweck?
Außerdem würde ich gern wissen, ob es dann einfach ausreicht, Drossel
und Kondensator zwischen Steuerung und Lüfter zu setzen, oder ob noch
zusätzliche Schutzmaßnahmen wie z.B. Dioden erforderlich sind? Wie
müssten die dann verschaltet werden. Ich würde gern bei ner einfachen
passiven Schaltung bleiben, damit das nicht zu aufwändig wird. Ach und
die Steuerung möchte ich auch behalten, weil mir die mechanisch und
optisch gut gefällt.
Gruß
Alex
Andreas "cavala" Fischer
Bei meiner selber zusammengelöteten Lüftersteuerung fonktioniert das super.
(Reichelt: RAD 1.000/16; Elko 1.000 µF/ 16 Volt(ich weiss, etwas
überdimensioniert, aber die hatt ich grad hier rumliegen))
cavala
Dieter Wiedmann
> Frequenz liegt im oberen Bereich bei ca. 400 Hz und geht bis auf gut 150
> Hz runter.
Viel zu hoch für einen BLDC-Motor, setz das auf wenige Hertz runter.
Gruß Dieter
Alexander Dahl
> Hallo, warum nicht einfach nen kleinen Kondensator paralell zum Lüfter?
> Bei meiner selber zusammengelöteten Lüftersteuerung fonktioniert das super.
Weil dadurch der Strom nicht begrenzt wird und ich nicht weiß, was das
für Auswirkungen auf die Steuerung von Revoltec davor hat. Es müsste
schon mindestens ein RC-Glied sein, aber wenn ich ein RC nehme, dann
kann ich statt des R doch auch gleich L und R nehmen.
Gruß
Alex
Alexander Dahl
Kann ich nicht. Die Steuerung ist wie sie vom Hersteller kommt, da kann
und will ich nicht dran rumschrauben, deswegen ja die Idee mit dem
Filter dahinter.
Gruß
Alex
Alexander Dahl
> Ich will die Teile bei Reichelt bestellen und favorisiere im Moment:
> "RAD 105 1.000/25" und "77A 6,8M", das entspricht 1000 µF, 6,8 mH und 8
> Ohm woraus sich eine Zeitkonstante von 2.6 ms und eine Dämpfung von 1.5
> ergibt. Die Drossel verträgt 0,35 A, das sollte eigentlich für jeden
> Lüfter hier ausreichen. Wäre das eine sinnvolle Dimensionierung oder ist
> das zu fett für den Zweck?
So ich hab jetzt die beiden Bauteile von oben wie folgt verbaut:
___ ___
.--|___|----UUU---+--------------.
| 8 6.8m |+ |
.-----o---. === .---o--.
|Steuerung| /-\ |Lüfter|
'-----o---' |1000µ '---o--'
| | |
'-----------------+--------------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Lass ich den Lüfter weg, kommen über dem C immer knapp 12 V an, egal was
ich an der Steuerung drehe. Dann häng ich nen Lüfter ran. Wenn ich da
einen nehmen, der ca. 50 mA zieht, erkennt man, wenn ich die Steuerung
ganz runterdrehe, auf dem Oszi vorn noch vor der Spule die PWM.
Allerdings liegt der Maximalwert wie immer bei 12 V, das Signal geht
aber nur bis minimal 9 V runter. Dementsprechend kommt am Lüfter ne
konstante Spannung an, die minimal so um die 10 V liegt. Dann kann ich
mir die Geschichte auch sparen.
Hänge ich nen Lüfter ran, der so 130 mA zieht, sieht's schon besser aus.
Die Minimale Spannung des PWM-Signals geht bis auf etwa 7 Volt runter.
Wenn ich direkt an der Steuerung messe ohne irgendwas dran, dann kann
ich kein PWM-Signal erkennen.
Ich vermute also, dass das diese Steuerung erst vernünftig arbeitet,
wenn eine gewisse Last dran hängt. Meine Frage ist jetzt: was kann ich
tun, um zusätzlich noch Last zu erzeugen? Einfach einen Widerstand
einbauen? Wenn ich den in Reihe zur Spule setze, kann ich hinten am
Lüfter nicht mehr die volle Spannung kriegen, also einfach nen
Lastwiderstand parallel zum Lüfter? Da ich annehme, dass die Steuerung
nicht unendlich viel ausgeben kann, würde ich das gern so auf
zweieinhalb bis drei Watt begrenzen, der größte Lüfter hier, zieht rein
rechnerisch ungefähr so viel, aber für die kleineren könnte das eine
Option sein. Wie bemess ich dann den Lastwiderstand?
R = (max. Spannung)^2 / Nennlast des Widerstandes ?
Hoffe, das ist nicht zu trivial für diese Gruppe hier. O:-)
Gruß
Alex