Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lüfter Tachosignal glätten?


von Lüftung (Gast)


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Also langsam verzweifle ich..

Ich möchte das Tachosignal meines 12V Lüfters auslesen & bekomme 
irgendwie nur murks geliefert. Ein paar Recherchen haben schon gezeigt 
das 3Pin Lüfter wohl ein "grundsätzliches" Problem mit PWM Steuerung 
haben. Bei meiner Beschaltung über Mosfet, Diode etc.. funktioniert die 
PWM einwandfrei. Alles sehr feinfühlig & konstant. Das Tachosignal 
liefert mir aber nur mist. egal ob mit hoher PWM Frequenz oder 
niedriger. Das Signal "springt" hoch und runter und dreht völlig durch.

Kann man das irgendwie glätten?


Gruß & Danke
Lüftung

von herth (Gast)


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Lass mich raten, du schaltest GND vom Lüfter? Das geht so nicht. Nimm 
einen P-FET oder besser einen PWM-Lüfter.

von Lüftung (Gast)


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herth schrieb:
> Lass mich raten, du schaltest GND vom Lüfter? Das geht so nicht.
> Nimm
> einen P-FET oder besser einen PWM-Lüfter.

Hi herth,

ich betreibe das Ganze an einem Logic Level N-FET & habe es so 
beschaltet wie is hier unter den Tutorials gezeigt wird.

Einen PWM Lüfter habe ich schon testweise angeschlossen. Die Dinger sind 
so schmerzfrei das die mit jeder PWM Frequenz funktionieren :O). Das 
Tachosignal ist zu jeder Zeit einwandfrei.

Bevor ich aber komplett zu nem 4Pin Lüfter switche würde ich gerne 
wissen ob es ein praktikables workaround dafür gibt?


Gruß
Lüftung

von (prx) A. K. (prx)


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Lüftung schrieb:
> Bevor ich aber komplett zu nem 4Pin Lüfter switche würde ich gerne
> wissen ob es ein praktikables workaround dafür gibt?

Wenn du einen Lüfter dauernd aus- und einschaltest, wie soll dann ein 
sauberes Tachosignal entstehen? Dieses Signal kommt ja aus der 
Elektronik im Lüfter, und wenn du der immer wieder den Strom klaust... 
Wenn du das Signal benötigst, dann geht nur analoge Steuerung, keine 
PWM.

von Timmo H. (masterfx)


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Ein sauberes Tachsosignal bekommst du nur wenn dein PWM am VCC machst, 
da du dem Tacho-Signal sonst ständig den GND Potential wegreißt. Also am 
besten ein P-Kanal MOSFET.
Wenn es unbedingt ein N-Kanal sein soll, musst du dir ne Bootstrap 
Schaltung davor machen und dann mit dem N-Kanal die High Side schalten.

: Bearbeitet durch User
von herth (Gast)


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Lüftung schrieb:
> ein praktikables workaround

?? Wenn es funktioniert isses doch gut. PWM-Frequenz halt so tief wie 
möglich wählen.

Nochmal zum "normalen" Lüfter, du könntest das Tachosignal nur dann 
auswerten wenn er auf GND ist. Zur Not mal etwas länger einschalten. 
Vielleicht wird die Messung dadurch etwas verfälscht, meistens 
interessiert es doch aber nur ob er überhaupt noch dreht.

von (prx) A. K. (prx)


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Timmo H. schrieb:
> Ein sauberes Tachsosignal bekommst du nur wenn dein PWM am VCC machst,
> da du dem Tacho-Signal sonst ständig den GND Potential wegreißt. Also am
> besten ein P-Kanal MOSFET.

Dann stimmt zwar der Pegel, aber ob das Signal auch kommt, wenn der 
Lüfter grad keinen Strom kriegt, weil vom P-FET abgeschaltet? 
Andersfalls gibts eine lustige Interferenz von PWM-Frequenz und 
Tachofrequenz.

: Bearbeitet durch User
von Lüftung (Gast)


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A.K & Timmo,

danke für die Hinweise!



Ich werde mal schauen was ich mit dem P-FET gebastelt bekomme & mich 
schon mal vorsorglich mit dem Gedanken anfreunden das wohl ein paar 
Euronen für nen gescheiten Papst Lüfter her müssen.


Gruß ;O)
Lüftung

von MWS (Gast)


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Leg' einfach für die Messung 100% PWM an, miss die Zeit zwischen zwei 
Flankenwechseln und schalt' zurück auf Regelung. Die 100% PWM dürften 
zwar in der Zeit der Messung ein wenig beschleunigen, wenn diese 
zyklisch nur alle paar Sekunden erfolgt, könnt's aufgrund der 
Masseträgheit des Rotors für 'ne brauchbare Regelung reichen.

von Roland (Gast)


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Ja, wenn man die 3-poligen PC-Lüfter per PWM steuert, zerhackt es auch 
das Tachosignal. Das liegt einfach daran, dass der Lüfter einen billigen 
offenen Kollektor für den Tacho nimmt.

Es gibt da mehrere Möglichkeiten:
1. Alle H/L-Übergänge des Tachos ignorieren, wenn das PWM gerade auf "0" 
geht.
2. Die PWM als Eingangsgröße für eine lineare Spannungsregelung des 
Lüfters nehmen.

von MWS (Gast)


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Roland schrieb:
> 1. Alle H/L-Übergänge des Tachos ignorieren, wenn das PWM gerade auf "0"
> geht.

Die Frequenz der PWM dürfte höher als das Tachosignal sein, da müsste 
dann höchst zufällig ignoriert werden, eine gültige Messung zu erhalten 
würde zum Glücksspiel.

von Nils Z. (nils_z)


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Die 4-Pin Lüfter steuern die Drehzahl selbst in Abhängigkeit vom 
PWM-Tastverhältnis. Der Zusammenhang Tastverhältnis - Drehzahl ist aber 
nicht einheitlich, das macht jeder Lüfterhersteller anders. Es gibt eben 
auch welche, die nie ausgehen, sondern bei 0% Tastverhältnis immernoch 
(langsam) drehen.

Wie sich der Lüfter verhält, steht beim Händler meist nicht dabei, um 
das rauszufinden, musst du auf Lüftertests in guten PC-Fachzeitschriften 
zurückgreifen, da wird das manchmal getestet.
Ansonsten hilft da nur verschiedene Lüfter auszuprobieren.

von herth (Gast)


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Nils Z. schrieb:
> Es gibt eben
> auch welche, die nie ausgehen, sondern bei 0% Tastverhältnis immernoch
> (langsam) drehen.

So einen habe ich hier. Vorteil ist das er eben auch mit Mindestdrehzahl 
bei PWM 0 startet. Versuch das mal mit Linearregler (oder Vorwiderstand) 
und einem alten, gebrauchten Lüfter. Der bleibt im Zweifel einfach 
stehen :(

von MaWin (Gast)


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> ich betreibe das Ganze an einem Logic Level N-FET & habe es so
> beschaltet wie is hier unter den Tutorials gezeigt wird.

Da stand aber bestimmt nicht, daß der Lüfter ein Tachosignal hat.

Das ist doch wohl klar daß du das mit deiner PWM kaputt machst.

Und glätten willst du das auch sicher nicht, denn dann wäre es kein 
Tachosigjal mehr.

Was du glätten musst, ist die Versorgungsspannung des Lüfters,
also deine PWM.

Und das geht mit einer Spule und einer Freilaufiode und einem 
Kondensator wie bei einem Schaltnetzteil bzw. step down Wandler:
Die Induktivität der Spule muss zur PWM Frequenz passen, je höher die 
Frequenz, je kleiner kann die Spule sein.

       +12V
      |   |
     1k   |
      |   | S
      +--|I P-Kanael MOSFET
      |   |
      |   +--Spule--+---+
      |   |K        |   |
 PWM-|< Diode     Elko Lüfter-- Tachosignal
      |E  |A        |   |
 -----+---+---------+---+

und wenn dir das zu viel Arbeit ist, dann kaufe halt einen 4-poligen 
Lüfter.

von Roland (Gast)


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MWS schrieb:
> Roland schrieb:
>> 1. Alle H/L-Übergänge des Tachos ignorieren, wenn das PWM gerade auf "0"
>> geht.
>
> Die Frequenz der PWM dürfte höher als das Tachosignal sein, da müsste
> dann höchst zufällig ignoriert werden, eine gültige Messung zu erhalten
> würde zum Glücksspiel.

Ähhh... Nö: Man zählt ganz normal die Impulse, zieht dann aber die 
Anzahl der PWM-Schrtte ab. Wenn dann etwas übrig bleibt, ist das das 
Tacho-signal.

von (prx) A. K. (prx)


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herth schrieb:
> So einen habe ich hier. Vorteil ist das er eben auch mit Mindestdrehzahl
> bei PWM 0 startet. Versuch das mal mit Linearregler (oder Vorwiderstand)
> und einem alten, gebrauchten Lüfter. Der bleibt im Zweifel einfach
> stehen :(

Wenn man ihn ohnehin aktiv per µC steuert, dann sollte man einen Lüfter 
nicht mit einer niedrigen Zieldrehzahl starten, sondern kurz mit voller 
Drehzahl und dann runter.

: Bearbeitet durch User
von MWS (Gast)


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Roland schrieb:
> Ähhh... Nö: Man zählt ganz normal die Impulse, zieht dann aber die
> Anzahl der PWM-Schrtte ab. Wenn dann etwas übrig bleibt, ist das das
> Tacho-signal.

Unlogisch, gesetzt den Fall, dass PWM und Tacho zufällig in mehrfachem 
Verhältnis zueinander stehen, dann kann der Fall auftreten, dass der 
Tacho immer H/L bei PWM-Pinlevel Low geht, dann würde das Tachosignal 
nach Deiner Logik, s.u., vollständig ignoriert. Was zählst Du dann?

Würde mich wundern, wenn ein System in der echten Welt funktioniert, das 
bereits in der Theorie solche Schwächen hat.

> 1. Alle H/L-Übergänge des Tachos ignorieren, wenn das PWM gerade auf "0" geht.

Je kleiner die Leistung der PWM wird, also je länger die Low-Zeiten 
sind, desto größer die Wahrscheinlichkeit dass beides zusammentrifft.

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