Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lüftersteuerung 12V Lüfter an 24 V


von Markus R. (markus00)


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Hallo zusammen,

ich habe mit meinem Duet wifi Board (3D Drucker)und einem 12 V PC 
Lüfter an 24V Versorgungsspannung das Problem mit der Drehzahlregelung.

(Normaler PC Lüfter wird einfach vom Board über die Spannung geregelt.)

Ein Step Down Modul ist vorgeschaltet und auf 12 V eingestellt.

Das Problem ist das Modul hält die Spannung immer auf 12 V auch wenn 
keine 24 V mehr anliegen.

So lässt sich aber keine Drehzahlregelung mehr durchführen.

Gibt es wohl andere Module/Möglichkeiten dafür ?

Es müsste ein Modul sein was bei sinkender Eingansspannung die 
Ausgangsspannung auch absinken läst.

Verwendet habe ich so ein ganz einfaches Step Down Modul was man überall 
unter LM2596S findet.

: Bearbeitet durch User
von oldeurope O. (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Gibt es wohl andere Module/Möglichkeiten dafür ?

Die einfachste Lösung ist wohl ein Vorwiderstand
statt des Moduls und eine Z-Diode.

Du kannst mit einem Transistor in Serie zum
Fußpunkt des Ref Teilers arbeiten.

LG
old.

von Markus R. (markus00)


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Aus der W. schrieb:
> Markus R. schrieb:
>> Gibt es wohl andere Module/Möglichkeiten dafür ?
>
> Die einfachste Lösung ist wohl ein Vorwiderstand
> statt des Moduls und eine Z-Diode.
>
> Du kannst mit einem Transistor in Serie zum
> Fußpunkt des Ref Teilers arbeiten.
>
> LG
> old.

Wie sieht es dabei mit Verlusten aus ?
Wäre nett wenn du mir das als Schaltung aufzeichnen könntest und ich 
muss wissen welche Z Diode/ Transistor.
Außerdem muss ich dann schauen wie ich den Wiederstand dimensoniere.

Den Lüfter selber kann man wohn nicht umbauen ?
Ich habe schon überlegt ob man dort nicht einfach nur die Platine 
tauschen muss mit der eines 24 V Lüfter.

Es geht weniger darum keinen neuen Lüfter kaufen zu müssen sondern ums 
Aussehen. Ein Blauer Lüfter und Plexiglas Gehäuse sieht halt bei einem 
1m hohen Delta 3D Drucker super aus.

Ich sauge damit die Dämpfe ab.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Duet wifi Board

"3 PWM controllable and 2 always-on fans. These can be run from either 
the input voltage, from 5V, or from external power for added 
flexibility."
                                ^^^^^^^^^^^^^^

Du musst deinen Spannungsregler nur an der richtigen Stelle anschließen.

von frapp (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Gibt es wohl andere Module/Möglichkeiten dafür ?

Ganz ohne Kenntnis über (und (kleinere) Eingriffe in) o.g. Platine
und möglichst Nutzung des vorh. Step-Down? Da bleibt nur 1 übrig:
Im Prinzip ginge statt eines geregelten ein ungeregelter Step-Down.

Modifikation eines geregelten Moduls aber nur durch anlegen dessen
(darauf anzupassenden) Feedback-Spannungsteilers an Festspannung.

Bei Tastgrad 50% wandeln Step-Down genau 2:1 (Halbierung/U_ein),
sofern der Lückbetrieb vermieden wird (Drossel evtl. austauschen,
Berechnung erfordert minimal möglichen Lüfterstrom @ Dimmbetrieb).


Das ist also auch nicht ganz so einfach (zwar durchaus machbar, aber
nicht "bequem" / nebenbei). Allerdings: Jeder mögliche andere Ansatz 
erfordert erst mal diverse Informationen über besagte Steuerplatine.


(@hinz' Ratschlag kann möglicherweise zum Erfolg führen, oder auch
nicht - ich weiß leider weder, welche Stelle er meinen könnte, noch,
welche Art Anschluß ((einzig) der Eingangsklemmen, und/oder FB (?))
er im Auge hatte.)

von oldeurope O. (Gast)


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frapp schrieb:
> (@hinz' Ratschlag kann möglicherweise zum Erfolg führen, oder auch
> nicht - ich weiß leider weder, welche Stelle er meinen könnte, noch,
> welche Art Anschluß ((einzig) der Eingangsklemmen, und/oder FB (?))
> er im Auge hatte.)

https://duet3d.dozuki.com/Wiki/Hardware_Overview

Die Fan Fuse auf der 24V Seite ab und an ihr 12V anlegen.
Aber ohne Gewähr.

LG
old.

von Markus R. (markus00)


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hinz schrieb:
> Markus R. schrieb:
>> Duet wifi Board
>
> "3 PWM controllable and 2 always-on fans. These can be run from either
> the input voltage, from 5V, or from external power for added
> flexibility."
>                                 ^^^^^^^^^^^^^^
>
> Du musst deinen Spannungsregler nur an der richtigen Stelle anschließen.

Das würde nur funktioniern wenn alle Lüfter die gleiche Spannung hätten.
Leider sind an dem Drucker alle Lüfter auf 24 V.
Man kann an dem Board nur eine Spanung für die Lüfter extern 
anschließen.

Ich würde auch gerne einen 24 V Lüfter kaufen nur es gibt keine 
Transparenten 24 V Lüfter in der Größe von 12 cm.

: Bearbeitet durch User
von oldeurope O. (Gast)


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Mal davon ab, muss der Lüfter auch PWM-tauglich sein.
Ich tendiere da schon eher dazu das Buck Modul aus den
24VDC zu versorgen und mit der PWM das Modul zu steuern.
Dafür müsste ich die PWM mal auf einem Oszilloskop sehen
um eine Schaltung dafür machen zu können.

Sonnt probiere mal einen Vorwiderstand aus.
Er liegt in Reihe zum Lüfter und muss bei
24V in 12V am Lüfter bereitstellen.
Würde mal mit 100 Ohm >2W probieren und ggf. niederohmiger
werden.

LG
old.

von hinz (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Das würde nur funktioniern wenn alle Lüfter die gleiche Spannung hätten.
> Leider sind an dem Drucker alle Lüfter auf 24 V.
> Man kann an dem Board nur eine Spanung für die Lüfter extern
> anschließen.

Dann wird es das einfachste sein, dem 12V Lüfter eine 12V 
Leistungs-Z-Diode vorzuschalten. Eine 1N5349 sollte es tun.

von Markus R. (markus00)


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Ich glaube ich weiß jetzt wie es geht.
Jemand schreibt mir im Hersteller forum:

Fan speed on Duet is controlled by PWM signal on negative (Ground) side. 
So whatever your positive voltage is (12v in your case after step down 
module) connect fan negative to fan connector negative of Duet and you 
can controll its speed. Read it again and do as instruction says.

Ob das wohl funktioniert.
Ich kenne das Prinzip der negativen steuernung nicht.
Wobei ich deren Bezeichnung fals finde. Es handelt sich ja nicht um PWM 
Lüfter.

Aber ich denke fals machen kann man da nichts wenn man den Minuspol so 
anschließt nichts.

frapp schrieb:
> Markus R. schrieb:
>> Gibt es wohl andere Module/Möglichkeiten dafür ?
>
> Ganz ohne Kenntnis über (und (kleinere) Eingriffe in) o.g. Platine
> und möglichst Nutzung des vorh. Step-Down? Da bleibt nur 1 übrig:
> Im Prinzip ginge statt eines geregelten ein ungeregelter Step-Down.
>
> Modifikation eines geregelten Moduls aber nur durch anlegen dessen
> (darauf anzupassenden) Feedback-Spannungsteilers an Festspannung.
>
> Bei Tastgrad 50% wandeln Step-Down genau 2:1 (Halbierung/U_ein),
> sofern der Lückbetrieb vermieden wird (Drossel evtl. austauschen,
> Berechnung erfordert minimal möglichen Lüfterstrom @ Dimmbetrieb).
>
>
> Das ist also auch nicht ganz so einfach (zwar durchaus machbar, aber
> nicht "bequem" / nebenbei). Allerdings: Jeder mögliche andere Ansatz
> erfordert erst mal diverse Informationen über besagte Steuerplatine.
>
>
> (@hinz' Ratschlag kann möglicherweise zum Erfolg führen, oder auch
> nicht - ich weiß leider weder, welche Stelle er meinen könnte, noch,
> welche Art Anschluß ((einzig) der Eingangsklemmen, und/oder FB (?))
> er im Auge hatte.)

von hinz (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Fan speed on Duet is controlled by PWM signal on negative (Ground) side.
> So whatever your positive voltage is (12v in your case after step down
> module) connect fan negative to fan connector negative of Duet and you
> can controll its speed. Read it again and do as instruction says.

Dann klappt mein erster Vorschlag ja doch.

von oldeurope O. (Gast)


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hinz schrieb:
> Dann wird es das einfachste sein

Wie schaut den die PWM von der Periodendauer her aus?
Ist im "normalen" 12V Lüfter nicht ein Kondensator
am Eingang, der die PWM auf ihren Spitzenwert gleichrichtet
und die Steuerung damit eliminiert?


LG
old.

von (prx) A. K. (prx)


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Aus der W. schrieb:
> Ist im "normalen" 12V Lüfter nicht ein Kondensator
> am Eingang, der die PWM auf ihren Spitzenwert gleichrichtet
> und die Steuerung damit eliminiert?

Da hängt hauptsächlich eine elektronische Kommutierung. Einen Lüfter 
über PWM in der Versorgung anzusteuern, macht nicht immer glücklich. 
Kann Lärm abhängig von der PWM-Frequenz bedeuten. Ein deutlicher Elko 
wiederum, ohne R oder L dazwischen, könnte auf Dauer den PWM-Ausgang 
abschiessen.

von frapp (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Ob das wohl funktioniert.
> Ich kenne das Prinzip der negativen steuernung nicht.

Das ist keine negative Steuerung, es ist eine "lowside" PWM.

Das funktioniert dann (weil GND dieser Lowside (unter dem PWM
Transistor also) mit GND des Buck (in&out) identisch ist, bzw.
jedenfalls sein sollte) mitsamt dem Lüfter (Motor-Induktivität)
als eine weitere Abwärts-Stufe.

Der "untere" Anschluß des Lüfters ist nicht mehr auf jenem GND
- für einige Anwendungen (solche, wo am "endgültigen" Ausgang
immer noch dasselbe GND vonnöten ist) kommt deswegen besagte
Lowside-PWM nicht in Frage... aber hier paßt das wohl gut.


Zur Sicherheit bitte genauen Lüftertyp (Datenblatt) eröffnen.

Beitrag #6090093 wurde vom Autor gelöscht.
von Dieter (Gast)


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> Verwendet habe ich so ein ganz einfaches Step Down Modul was man überall
unter LM2596S findet.

Das Modul läßt sich durchaus manipulieren, damit es der Spannung folgt, 
wenn der Pin 5 On/Off zugänglich ist. Der Anschluss wird dann von einem 
Komperator betätigt, so dass immer wenn die Ausgangsspannung U/2 des 
Einganges übersteigt, abgeschaltet wird.
Obiges gilt für die Verwendung des LM2596 mit fester Ausgangsspannung.

Hättest Du den LM2596 "Adjustable Output Version, Output Voltage Range:
 1.2-V to 37-V", dann würden es zwei Widerstände tun, einer im 
Feedbackzweig vom Ausgang auf den über einen Widerstand vom Eingang 
zugemischt würde.

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> Das Modul läßt sich durchaus manipulieren, damit es der Spannung folgt,

Das ist hier aber gar nicht relevant.

von Markus R. (markus00)


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Ich kann leider nur sagen es hat nicht funktioniert.

Ich glaube kaum das es von cooler master ein datenblatt zum Lüfter gibt.
Ich habe aber noch einen andern und könnte den mal testen.

Der von cooler master hat auch noch einen extra Anschluss für die LED 
Beleuchtung wo man 5 V für die LEDs anschließen muss.

Ich werde von dem Step Down gleich mal Bilder posten.

von Fundus (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Wie schaut den die PWM von der Periodendauer her aus?

Warum ist denn die Periodendauer vom PWM wichtig?

von hinz (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Der von cooler master hat auch noch einen extra Anschluss für die LED
> Beleuchtung wo man 5 V für die LEDs anschließen muss.

Zwei extra Adern?

von Markus R. (markus00)



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Bilder
Weiß ist über wäre Tacho Signal.
rot ist +
Grün -

von Markus R. (markus00)


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hinz schrieb:
> Markus R. schrieb:
>> Der von cooler master hat auch noch einen extra Anschluss für die LED
>> Beleuchtung wo man 5 V für die LEDs anschließen muss.
>
> Zwei extra Adern?

Ja zwei Extra Adern.Einzeln an der lüfter Platine angeschlossen.

von Markus R. (markus00)


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Mir hat jetzt jemand eine genauere Anleitung gesendet.
Der einzige Unterschied ist das dort + und - für das Modul direkt von 
der Stromversorgung ist.

https://duet3d.dozuki.com/Guide/Ender+3+Pro+and+Duet+Maestro+Guide+Part+5:+Upgrades/54#s214

Aber ich sehe gerade das ist die falsche Anleitung.
Ich möchte ja nur einen Lüfter mit 12 V betreiben nicht alle.

: Bearbeitet durch User
von Markus R. (markus00)


Angehängte Dateien:

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Lüfter

von Markus R. (markus00)



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So werde ich es gleich mal testen. Spannung + - für das Modul direkt vom 
Netzteil.

von hinz (Gast)


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24V --> +In(Reglermodul)
GND --> -In(Reglermodul)

+Out(Reglermodul) --> +Lüfter
FAN0/1/2- --> -Lüfter

Das Modul natürlich auf 12V einstellen.

von hinz (Gast)


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Markus R. schrieb:
> So werde ich es gleich mal testen. Spannung + - für das Modul
> direkt vom
> Netzteil.

Du warst schneller! :-)

von hinz (Gast)


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hinz schrieb:
> GND --> -In(Reglermodul)

Ergänzung: diese Leitung möglichst kurz halten!

von Markus R. (markus00)


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hinz schrieb:
> hinz schrieb:
>> GND --> -In(Reglermodul)
>
> Ergänzung: diese Leitung möglichst kurz halten!

Weshalb wenn ich fragen darf. (Ich meine jetzt nicht den 
Spannungsabfall)

Auf jeden fall muss ich mir dann noch eine Sicherung für das Stepdown 
Modul besorgen. Weil da sind 300 Watt möglich auf der 24 V Leitung.

von hinz (Gast)


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Markus R. schrieb:
> hinz schrieb:
>> hinz schrieb:
>>> GND --> -In(Reglermodul)
>>
>> Ergänzung: diese Leitung möglichst kurz halten!
>
> Weshalb wenn ich fragen darf. (Ich meine jetzt nicht den
> Spannungsabfall)

Die Leitung hat nicht nur einen ohmschen Widerstand, sondern auch eine 
Induktivität. Für den Massebezug ist das ungünstig, der Regler kann u.U. 
keine sauberen 12V mehr liefern.


> Auf jeden fall muss ich mir dann noch eine Sicherung für das Stepdown
> Modul besorgen. Weil da sind 300 Watt möglich auf der 24 V Leitung.

Ein gute Idee.

von abc.def (Gast)


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Bei mir habe ich einen 7812 vor den Lüfter vorgeschaltet. Ohne große C. 
Simpel und grottig, aber funktioniert. (16V PWM)

von Markus R. (markus00)


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Update.
Fuktioniert jetzt.
Mann muss nur wissen wie.
Es ist halt selten das etwas über - geschaltet wird.
Ich konnte jetzt auch noch die Stromversorgung für das Step Down Modul 
über den ungeregelten Lüfteranschluss versorgen so das ich keine extra 
Sicherung brauche.

von hinz (Gast)


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Markus R. schrieb:
> Es ist halt selten das etwas über - geschaltet wird.

Keineswegs.

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