PWM-Steuerung für 12 V Lüfter über Raspberry

[Stefan H. (alve89)]

Hallo zusammen!

Im Netz gibt es zwar Dutzende Probleme mit Raspberry, Lüfter und PWM, 
aber zu den 12V habe ich nicht wirklich etwas gefunden.

Folgende Ausgangslage:
- RPi soll einen Lüfter über GPIO mittels (Software-)PWM regeln
- Lüfter (Arctic F12 PWM) läuft mit ca. 110mA@12V und hat einen 
PWM-Eingang
- PWM-Spannung des Lüfters konnte ich nirgends finden (ich gehe von 5V 
aus, da ich diesen Lüfter einst mittels Arduino und PWM regeln konnte)

Problem: Die 3V3 des RPi GPIO reichen offensichtlich nicht aus, um den 
Lüfter zu steuern. Nun dachte ich daran, die Spannung mittels Transistor 
zu erhöhen (auf das 5V-Level des RPi), da hänge ich jedoch an der 
Dimensionierung des Basiswiderstandes, da ja keine Stromverstärkungen 
stattfinden soll...

Kann mir bitte jemand helfen, den mit dem RPi den 12V-Lüfter mittels PWM 
zu steuern?

Danke schon mal für eure Hilfe!

[Stefan H. (alve89)]

Es klappt nun wie im Anhang dargestellt. Lässt sich das Ausgangssignal 
noch irgendwie invertieren? Derzeit sind
0V Eingang = 5V Ausgang und
3,3V Eingang = 0V Ausgang.

Schöner wäre natürlich 0V Eingang = 0V Ausgang. Wie kann das nun noch 
erreicht werden?

[Stefan H. (alve89)]

GrünIstGeil schrieb im Beitrag #7009182:
> Hast du das mit 3.3V auf dem lüfter pwm probiert?
> Ich denke das geht.

Ich habe das vorher getestet, es funktioniert jedoch nicht wirklich. Bis 
einschließlich 50% tut der Lüfter nichts, ab 60% schaltet er vollständig 
ein.

EDIT: Macht er seltsamerweise mit der Verstärkungsschaltung genauso - 
warum auch immer. Eine schöne Regelung ist 0% und 100% nicht...

Jetzt bin ich also wieder so weit wie am Anfang. Schlaue Tipps sind 
gerne gesehen!

[N. M. (mani)]

Läuft dein Lüfter auf Volllast wenn du das PWM Signal garnicht 
anschließt?
Ich meine dass die intern schon nach High gepullt sind und man nur nach 
unten ziehen muss.

Wenn das der Fall ist kannst du von deiner Schaltung von 14:20 Uhr 
gerade den 10k Widerstand entfernen.

[Stefan H. (alve89)]

GrünIstGeil schrieb im Beitrag #7009211:
> 25khz

Das war's... ich hatte ihm aus Versehen 100Hz statt 25kHz gegeben (hatte 
mich im Beispiellose verlesen). Danke für den Hinweis, das löst mein 
Problem!

Das periodische Anspringen hat meiner auch, das lässt sich nur 
abschalten, wenn man im die High-Seite kappt mittels PNP.

[Teo D. (teoderix)]

Laut Spec, so weit ich mich erinnere, sind das 20-25kHz. Allgemeine 
Empfehlung (Lüfter Dablas, Schaltung zBs...) 21kHz.
Und meines Wissen, geht da keiner bis auf 0RPM runter. Soll, so wie ich 
mich hier vor kurzem belehren lassen, ~10% (bei den teuren?!).

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Stefan H. schrieb:
> Wie kann das nun noch erreicht werden?

Baue einfach noch eine zweite Emitterschaltung dazwischen. Dann wird das 
Signal wieder um 180° zurückgedreht.

[Michael (Gast)]

Stefan H. schrieb:
> Schöner wäre natürlich 0V Eingang = 0V Ausgang. Wie kann das nun noch
> erreicht werden?

Einen Inverter hast du ja schon, was hindert dich daran einen zweiten 
Inverter zu installieren?

Deine Schaltung aus dem Eröffnungspost konnte nicht klappen weil du 
statt eines NPN einen PNP-Transistor benutzt hattest. Sind dir die 
geläufigen Transistorschaltungen denn klar? Bei deinen Fragenstellungen 
sehe ich da Nachholbedarf.

Zu deiner Frage konkret: Möchtest du GND schalten oder die 
Versorgungsspannung? Mein Beispiel im Anhang schaltet die 
Versorgungsspannung, konkrete Dimensionierung muss man noch bestimmen. 
Ist ein Highside-Switch.

[Stefan H. (alve89)]

Michael M. schrieb:
> Stefan H. schrieb:
>> Wie kann das nun noch erreicht werden?
>
> Baue einfach noch eine zweite Emitterschaltung dazwischen. Dann wird das
> Signal wieder um 180° zurückgedreht.

Darauf wäre ich nicht gekommen, danke!

Teo D. schrieb:
> Und meines Wissen, geht da keiner bis auf 0RPM runter

Kann ich bei mehreren Artics so bestätigen. Bei ca. 10% gehen die kurz 
an und dann wieder aus (an: 0,5 Sek, aus: 3 Sek). Meines Wissens ist ein 
Betrieb bei unter 20% gem. Intels Standard für PWM auch gar nicht 
definiert.

[Stefan F. (Gast)]

Stefan H. schrieb:
> Kann mir bitte jemand helfen, den mit dem RPi den 12V-Lüfter mittels PWM
> zu steuern?

http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf
Kapitel 3.4.3