Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anlaufstrom von FAN stört Arduino


von burnburn (Gast)


Lesenswert?

Hi,

ich habe ein Problem, bei dem ich glaube, dass mir ein größerer 
Kondensator helfen wird. Da ich mir aber nicht sicher bin, frage ich 
lieber erst mal euch. Also:

Ich habe mit Arduino, einem K-Type-Sensor, Poti, Taster, einem FAN in 
Verbindung mit einem BUZ 77 A Mosfet und ein paar LEDs eine Schaltung 
gebaut. Im Endeffekt geht es darum die Geschwindigkeit des FAN per PWM 
zu regeln --- und zwar entweder anhängig von der Temperatur (25 bis 
1100°C) (Temperaturautomatik) ODER abhängig von der Poti-Einstellung.

Es soll nur eine 12V Spannungsversorgung geben. Und so ist es auch 
geschaltet. 12V gehen an FAN und Arduino. Wie gesagt, das klappt -- 
aber nur, wenn ich den Arduino zusätzlich per USB / 5V-Versorgung am 
Rechner habe. Wenn ich die eigl. gewünschte Situation habe: NUR 12V, 
ohne USB-Verbindung stört der benötigte Anlaufstrom die Schaltung so 
sehr, dass sie schlichtweg "zusammen bricht" -- der FAN startet nicht, 
Arduino resettet wegen Unterspannung.

Nun wollte ich euch --- als Anfänger, der noch nie einen Kondensator in 
der Hand hatte --- fragen, ob ich das Problem ggf. lösen kann, wenn ich 
vor den FAN einen ausreichend dimensionierten Kondensator setze. Der 
lädt sich dann erst mal auf, eine Sekunde später starte ich den FAN 
durch --- und dann sollte es doch kein Problem mehr geben, oder?

Es handelt sich um einen SUNON Fan, 13,5V, frisst bei 12V maximal 0.5A. 
Der Anlaufstrom liegt kurzfristig bei 0.9A (das ist das Problem im 
autarken Betrieb...).

Danke schon mal!

von Laberköppe (Gast)


Lesenswert?

Wenn es wirklich eine Unterspannung ist, die nur im Anlaufmoment 
besteht, dann von den 12V eine Diode und dahinter ein 2200µF Elko und es 
sollte gut sein.

von burnburn (Gast)


Lesenswert?

Laberköppe schrieb:
> dann von den 12V eine Diode und dahinter ein 2200µF Elko und es
> sollte gut sein.

OK, den zweiten Teil Deines Satzes verstehe ich, den ersten nicht. Ich 
weis, was eine Diode tut, aber wo soll ich sie genau hin setzen und was 
für eine genau benötige ich.

Sorry für die "dumme" Frage -- es ist wahrscheinlich aus dem 
Zusammenhang ersichtlich, aber da ich es so noch nie gebaut habe, kenne 
ich den Hintergrund nicht ganz, warum ich außerdem eine Diode bauche: 
Der Strom fiesst an der Stelle doch eh immer in die gleiche Richtung (?)

von Laberköppe (Gast)


Lesenswert?

+ -----|>|---------- +
            |+
           ---
12V        ---          Arduino
            |
- ------------------ -

Die Diode verhindert, daß der Lüfter beim Anlaufen den Strom aus dem 
Kondensator zieht.
Der Strom kann nur 'vorwärts' durch die Diode, nicht zurück.
Also kann der Kondensator den Arduino puffern

von Spammi (Gast)


Lesenswert?

Nenne das Ding doch bitte "LÜFTER" und  nicht "FAN"!!! Verdammtes 
denglisch-gemurkse überall, langsam macht das keinen Spaß mehr zu lesen.
Was ist so speziell an einem blöden 12V-Lüfter das man den überall mit 
"FAN" ankündigen muss? Ein vom Dozenten auf 100m³ aufgeblasenes 
Gammelprojekt mit 500 Seiten Doku... brech

Zu deinem Problem noch eine Frage: Hast du die Unterspannung mal mit 
einem Oszi o.ä. festgestellt?
Bei dem Arduino wurde bei der Entkopplung etwas gespart, er könnte also 
auch wegen Masseproblemen oder Störimpulsen abstürzen. Für deinen Aufbau 
würde das bedeuten, z.B. die Masseleitung von deinem
nicht über den GND-Pin am Arduino zu führen sondern direkt zum Netzteil.

Was für ein Netzteil verwendest du (Ausgangsstrom)?
Die Netzteilspannung müsste schon sehr deutlich zusammenbrechen damit 
der Spannugnsregler auf dem Arduino solche Probleme macht.

von burnburn (Gast)


Lesenswert?

Laberköppe schrieb:
> Die Diode verhindert, daß der Lüfter beim Anlaufen den Strom aus dem
> Kondensator zieht.
> Der Strom kann nur 'vorwärts' durch die Diode, nicht zurück.
> Also kann der Kondensator den Arduino puffern

Habe ich das richtig verstanden, dass der FAN dann vor der Diode sitzt?

Also:

+ -------------|>|----------- +
        |+          |+
       FAN          ---
12V     |           ---     Arduino
      Mosfet         |
- ----------------------------- -

Die Diode muss ich dann sicherlich ebenfalls richtig dimensionieren?
(Sorry, ich kenne mich halt noch gar nicht aus. Anhand eines 
Praxisbeispiels kann ich es halt leichter verstehen.)

Danke!

von burnburn (Gast)


Lesenswert?

Spammi schrieb:
> Was für ein Netzteil verwendest du (Ausgangsstrom)?
> Die Netzteilspannung müsste schon sehr deutlich zusammenbrechen damit
> der Spannugnsregler auf dem Arduino solche Probleme macht.

Hmmm, ich habe es mit einem Labornetzgerät versucht. 5A max am vorderen 
Ausgang, Konstantspannung, 11.9-12V. Ein Oszi habe ich leider nicht.

Ich habe es aber auch mit meinem 12V-Alkaline AA-Akkupack probiert. 
Selbes Verhalten.

Masseproblem: Hmm. Also meine Spannungsversorgung sieht so aus:

Akku/Labornetzteil 12V:

+ an Arduino Vin und in Reihe an den LÜFTER Vin

-  an Arduino GRD und in Reihe auch an den BUZ 77 A-Mosfet. Die Masse 
des LÜFTERs geht natürlich ebenfalls zum Mosfet.

Damit ist die 12V Masse natürlich ebenfalls die Arduino Masse. Und auch 
alle 5V und <5V-Bauteile hängen logischer Weise an dieser Masse. Aber 
das muss doch so sein, wenn ich den Arduino extern per 12V Versorgen 
will, muss ich die Masse vom Netzteil doch an den Arduino GRD führen und 
somit is alles das gleiche in lila?

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

burnburn schrieb:
> Ich habe mit Arduino, einem K-Type-Sensor, Poti, Taster, einem FAN in
> Verbindung mit einem BUZ 77 A Mosfet und ein paar LEDs eine Schaltung
> gebaut.

Und wie sieht es mit einer Freilaufdiode aus? Ohne die könnte es bei 
induktiver Last zu kräftigen Störungen durch Induktionsspannungen 
kommen.

von burnburn (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Und wie sieht es mit einer Freilaufdiode aus? Ohne die könnte es bei
> induktiver Last zu kräftigen Störungen durch Induktionsspannungen
> kommen.

Danke, guter Hinweis. Ich werde mich da mal einlesen, wie das 
funktioniert.

von B.A. (Gast)


Lesenswert?

burnburn schrieb:
> Danke, guter Hinweis. Ich werde mich da mal einlesen, wie das
> funktioniert.

Die Freilaufdiode schützt nur deinen MosFET vor Überspannung.

Sie kommt mit dem negativen Ende an Drain deines MosFETs und mit dem 
positiven Ende an die 12V Versorgungsspannung, so kann dann ein in den 
Spulen des Lüfters induzierter Strom über die Diode wieder zurück in die 
Versorgungsspannung fließen.

Die Schaltung von burnburn funktioniert so, du könntest aber an das Gate 
des MosFETs einen 100k Ohm  Widerstand nach Masse legen, dann hat das 
Gate einen definierten Zustand (geschlossen) wenn du die 
Versorgungsspannung anlegst.

von led (Gast)


Lesenswert?

Sorry, wie müssten denn Freilaufdiode und Diode vor dem Kondensator 
dimensioniert sein?

von Otto (Gast)


Lesenswert?

Eine 1A-Diode dürfte reichen (z. B. 1N4003)

von burnburn (Gast)


Lesenswert?

Ist nun alles bestellt. Ich bin gespannt und werde berichten :-)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.