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Thema: automatische Lüftersteuerung (Gelesen 110251 mal)
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Movergan
Lötkolbenfreak
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Hallo. Kennt jemand eine Schaltung, mit der ich einen Lüfter abhängig von einem Temperaturwiderstand/-fühler steuern kann? Ich stelle mir etwa folgenden Kurvenverlauf vor (x-Achse: Temps in °C, y-Achse: Lüfterspeed in %):
Der Lüfter soll bis zu einer Temp von ca. 50°C ausgeschaltet bleiben und sich dann erst einschalten. Entweder hat er dann einen steilen Kurvenverlauf und erreicht bei einer Temp von max. 60°C 100% Drehzahl oder die Kurve geht schalterähnlich direkt auf 100%. Ich würde aber ein sanftes Einschalten durch eine steile Kurve bevorzugen, weil sich der Lüfter sonst bei Temps am Grenzwert andauernd ein- und ausschaltet. Durch eine steile Kurve würde er sich in dem Fall vermutlich bei einer langsamen Geschwindigkeit einpendeln.
Wenn möglich will ich auch ein Poti anbringen, mit welchem ich die Einschalt-Temp verschieben kann.
Habt ihr sowas schonmal gesehen? Ich hab bei Google nur Steuerungen gefunden, die den Lüfter nicht ausschalten können. Ich weiß, dass ein Lüfter zwischen 2,5 und 3,5 V zum Anlaufen braucht, aber diese Stufe kann man ignorieren. Die Kurve soll nur die Schaltcharakteristik grob darstellen.
Wäre dankbar über Tipps! 
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« Letzte Änderung: Dezember 16, 2004, 16:44:50 von Movergan »
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Movergan
Lötkolbenfreak
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Also erstmal vielen Dank für deine mühsame Erklärung. Ich kann leider nicht ganz folgen, da meine ET-Kentnisse nicht so solide sind. Ich studiere zwar ET, bin aber noch im 1. Semester und hab noch kein OpAmp und dergleichen kennengelernt. Die Funktionsweise dieses Bauteils habe ich dank deines Links aber verstanden. Die Schaltung ist mir aber definitiv zu kompliziert. Nachbauen könnt ich das vielleicht, aber ich will auch verstehen, was ich da mache.
Ok, den Teil mit der Verstärkung durch einen Transistor hab ich schonmal gemacht. Aber der Rest...
Aber in der Schaltung sind auch Teile drin, die ich gar nicht brauche, richtig? War ja auch nur zu Demozwecken. Können wir sowas irgendwie zusammenstellen?
Was kann ich für einen Sensor nehmen? Der soll auf eine glatte Metallwand aufgebracht werden. Darf also kein Kugelförmiger Sensor sein.
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Falzo
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zunächst mal suchen! und zwar hier im forum ;-)
einerseits gibt es zB unsere eigene temp-geregelte lueftersteuerung die im grossen und ganzen auch nix anderes macht, man muss nur den temp-bereich etwas anpassen, was aber unschwer moeglich sein sollte... hinweise dazu standen imho im thread zum tutorial sowie vor allem im entstehungsthread:
http://www.modding-faq.de/Foru...hp?topic=1533.0
komplett LESEN auch wenn der anfang nen anderes thema hat und dann versuchen nachzuvollziehen wie sich dat entwickelt hat ;-) dann sollte es auch kein problem sein, das anzupassen... bietet auf jedenfall den vorteil, das du hier nicht nur ein simples schaltverhalten hast, sondern schon das mehr oder weniger sanfte regeln.
ansonsten wurde auch das thema hysterese anderweitig schon mehrfach erläutert, zB gibt es dafuer den Standard-temp-schalter:
oder ne etwas vereinfachte version, am beispiel daemmerungsschalter, der ldr ist aber auch durch nen ntc ersetzbar:
bei beiden fehlt am ausgang noch nen treiber wien kleiner transi oder mosfet oder meinetwegen auch nen relais...
aber spätestens beim dämmerungsschalter sind auch die ähnlichkeiten zu unserer temp-schaltung nicht mehr zu übersehen ;-)
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Movergan
Lötkolbenfreak
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@Crawler: Danke für den Tipp mit dem Sensor. Ich habe aber nicht vor bei Conrad zu kaufen, da ich bei Reichelt wahrscheinlich günstigere Alternativen finde und sowieso bei Reichelt bestellen wollte.
@Falzo: Ich habe das andere Topic gelesen und mich mal in deine Schaltungen reingedacht. Einleuchtender ist mir natürlich der Dämmerungsschalter. Aber ich verstehe nicht alles.
Dieses OpAmp (dreieckiges Bauteilsymbol) schaltet meines Wissens durch, wenn an beiden Eingängen die gleiche Spannung anliegt. Warum ist P1 mit dem rechten Bein angeschlossen? Dort wird doch niemals ein Strom fließen, oder? Ist das Poti nach links eingestellt, liegen volle 12 V am NTC an. Ist es nach rechts geregelt, so liegt P1 mit NTC (hier LDR05) in Reihe. Der Spannungsteiler R1 und R2 sorgt für eine Konstante Spannung am - Eingang vom OpAmp. P1 und NTC bilden auch einen Spannungsteiler, der natürlich von der Temperatur abhängig ist. Welche Funktion hat R3? Durch den R3 würde mein Lüfter doch nie ganz ausgehen, oder? Wie muss ich den NTC dimensionieren für meine Temp?
Dann muss ich auch noch wissen, welche Spannung der OpAmp ausgibt (12V wahrscheinlich, oder?) und wie sehr ich ihn belasten darf.
Danke aber schonmal für eure Hilfe. Wenn ich eine gute Lösung finde, will ich das vielleicht sogar zweimal bauen.
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« Letzte Änderung: Dezember 2, 2004, 15:50:33 von Movergan »
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Crawler
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@Crawler: Danke für den Tipp mit dem Sensor. Ich habe aber nicht vor bei Conrad zu kaufen, da ich bei Reichelt wahrscheinlich günstigere Alternativen finde und sowieso bei Reichelt bestellen wollte. Kein Problem, ich wollte ja nur zeigen, dass es auch solche Bauformen von Temperatursensoren gibt.
@Falzo: Ich habe das andere Topic gelesen und mich mal in deine Schaltungen reingedacht. Einleuchtender ist mir natürlich der Dämmerungsschalter. Aber ich verstehe nicht alles.
Dieses OpAmp (dreieckiges Bauteilsymbol) schaltet meines Wissens durch, wenn an beiden Eingängen die gleiche Spannung anliegt. Nein, nicht ganz richtig. Der OpAmp setzt den Ausgang auf High, wenn die Spannung an dem einen Eingang größer ist als am anderen.
Warum ist P1 mit dem rechten Bein angeschlossen? Dort wird doch niemals ein Strom fließen, oder? Ist das Poti nach links eingestellt, liegen volle 12 V am NTC an. Ist es nach rechts geregelt, so liegt P1 mit NTC (hier LDR05) in Reihe. Das Poti ist in diesem Fall nicht als Spannungsteiler, sondern als einstellbarer Widerstand eingebaut worden. Dabei lässt man in der Regel das andere Beinchen nicht unbeschaltet und klemmt es auf den Mittelabgriff des Potis.
Der Spannungsteiler R1 und R2 sorgt für eine Konstante Spannung am - Eingang vom OpAmp. P1 und NTC bilden auch einen Spannungsteiler, der natürlich von der Temperatur abhängig ist. Richtig! Und durch verstellen des Potis kannst du die Schalttemperatur regeln.
Welche Funktion hat R3? Durch den R3 würde mein Lüfter doch nie ganz ausgehen, oder?
R3 koppelt den Ausgang des OpAmps auf den Eingang zurück, damit wird die Hysterese eingestellt, von der ich in meinem letzten Post schrieb.
Wie muss ich den NTC dimensionieren für meine Temp? Da man durch das Poti die Schaltschwelle in großen Bereichen einstellen kann, tut es eigentlich fast jeder NTC. Ich würde wohl einen NTC-0,2 10k nehmen
Dann muss ich auch noch wissen, welche Spannung der OpAmp ausgibt (12V wahrscheinlich, oder?) und wie sehr ich ihn belasten darf. Der Komparator liefert fast seine gesamte Versorgungsspannung am Ausgang, also fast 12V.
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Falzo
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also, der crawler hat das alles schon ziemlich gut erklärt... ein paar ergaenzungen:
wenn du statt des daemmerungssensors einen ntc einsetzt sollte er ca halb so gross sein wie der trimmer, damit man ein gutes regelverhalten hat, also entweder so um die 50k oder man nimmt wie von crawler vorgeschlagen 10k und verkleinert den trimmer etwas, das ist relativ egal.
Operationsverstaerker als Halbleiter haben einen ordentlich dropout (spannungsverlust) so das aus dem ausgang vermutlich max. 11 volt kommen. mit der belastbarkeit ist das eher mittelprall, ich würde davon abraten einen luefter direkt dranzuhaengen, lieber ein relais, so die typischen reed-relais oder einen mosfet als schalter...
bei weiteren fragen, fragen.
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Movergan
Lötkolbenfreak
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ok, ich soll fragen, wenn ich fragen habe 
Also die Funktion des R3 hab ich immer noch nicht gecheckt. Klar, ich weiß, was ihr mit der Hysterese meint. Das kann ich mir auch alles gut vorstellen, solange der Komparator auf high ist. Aber warum umgeht der Strom den Komparator nicht, wenn dieser Low ist über den R3? Oder ist das wegen des hohen Widerstandes zu vernachlässigen? Ich könnte das zwar jetzt so bauen, aber ich will auch verstehen. 
Am Ausgang könnte ich doch mit einem Spannungsregler irgendwie was machen, oder? Hab das mal etwas verständnislos von ModdingPower.de nachgebaut nach folgender Schaltung:
Hier war der Sinn der Sache natürlich das Poti nicht zu belasten. Aber diese Schaltung müsste ich doch auch für meine Zwecke missbrauchen können. Wie gesagt versteh ich sie nur nicht. Ich weiß nur, dass die Lüfter stehen, wenn das Poti 0 Ohm hat und auf höchster Geschw. laufen, wenn das Poti den maximalen Widerstand hat.
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Crawler
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Um das genau zu verstehen, musst du dich schon mit dem Innenleben des Spannungsreglers LM317 beschäftigen. Ich kanns dir nur so erklären: Zwischen ADJ und Vout liegt immer eine Spannungsdifferenz von 1,25V. Durch den äußeren Spannungsteiler wird die Spannung eingestellt. Nach dem Datenblatt soll zwischen diesen beiden Pins ein Festwiderstand von 240Ohm liegen, um einen ausreichenden Querstrom zu gewährleisten.
Und nun hängt die Ausgangsspannung vom einstellbaren widerstand ab:
Vout=1,25*(R+240Ohm)/240Ohm
Für einen Widerstand von 2,2 kOhm erhält man nun 12,7V, da jedoch die Eingangsspannung beim Einsatz in Rechnern meist 12V beträgt, kannst du auch keine höhere Spannung als diese erreichen. Zusätzlich ist ja der LM317 noch ein Halbleiter, der typischerweise auch einen ordentlichen Drop (Spannungsverlust über sich selbst) hat. Also bekommst du gut 11V als Ausgangsspannung heraus. Regelst du nun das Poti auf 0 herunter, kann man ja in der Gleichung erkennen, dass du 1,25V am Ausgang hast, also nie ganz 0V. Ein Lüfter steht aber bei der Versorgungsspannung.
Wichtig ist noch, dass der Regler bis 1,5A belastbar ist, sofern er mit einem ordentlichen Kühlkörper bestückt wird.
Wie falzo schon sagte, hinter dem OpAmp ein Treiberstufe, am besten einen Mosfet, mit dem schaltest du dann die 12V auf die Schaltung mit dem LM317, mit der du dann die Drehgeschwindigkeit deines Lüfters einstellen kannst.
Ach ja, bevor ichs vergesse: 
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« Letzte Änderung: Dezember 3, 2004, 01:14:44 von Crawler »
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Movergan
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gut, ok. ich wollte aber keine Poti-Regelung dahinter hängen. Es ging mir nur um den Spannungsregler, den ich aber anscheinend so gar nicht einsetzen kann. Evtl. kommt aber noch ein Lastwirderstand dahinter um den Lüfter langsamer laufen zu lassen.
Theoretisch müsste ich die Schaltung ja auch an 5V betreiben können, weil die ganzen Verhältnisse der Spannungsteiler ja erhalten bleiben. Mal davon abgesehen, dass der Lüfter dann nicht sicher anläuft. Oder funzt der Komparator dann nicht?
Was ist denn ein Mosfet? Ich hab mich bei Reichelt mal umgeschaut und da sind das Chips mit 8 Beinchen, die (meines Verständnisses nach) abhängig von der Eingangsspannung die Versorgungsspannung auf den Ausgang legen. Ich darf mir die also ähnlich wie ein Relais vorstellen, nur nicht mechanisch und natürlich ist es ein Halbleiterbauteil.
Ich weiß nicht, ob ich nach den falschen gesehen habe, aber Mosfets sind bei reichelt ja schon teuer. 1 bis 6 Euro hab ich da gesehen. Kann mir vielleicht jemand einen Link posten, welches Mosfet für diese Schaltung geeignet ist?
Ansonsten wäre das ja soweit komplett. Dann fehlt mir vielleicht noch das Wissen über die Dimensionierung von R3. Wie groß muss ich den wählen um damit die Hysterese zu beeinflussen. Die Abschalttemp soll so ca. 5°C - 10°C unter der Einschalttemp lliegen. Aber ich gehe davon aus, dass die vorgegebene Größe passt.
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Movergan
Lötkolbenfreak
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upsss 
aber was ist dann das hier?
Reichelt.de Artikel "ICL 7667 CPA"
ich glaubs dir aber, ich hab schließlich keine ahnung
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« Letzte Änderung: Dezember 3, 2004, 17:20:25 von Movergan »
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Crawler
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Ob der jeder OpAmp bei 5V noch funktioniert, weiß ich nicht, ich habe es eben mit einem µA741 (0,14€) ausprobiert und mit dem klappt es ganz ordentlich, am Ausgang kommen noch gut 4V an. Das reicht eigentlich aus, mit einem BUZ11 (0,41€) hab ich das mal aufgebaut und es klappt bestens.
Mosfets haben teilweise den bipolaren Transistoren den Rang abgelaufen. Mit ihnen kann man leistungslos schalten, es muss am Gate nur eine Spannung angelegt werden. Im Gegensatz dazu wird bei einem "normalen" Transistor das Schaltverhalten durch einen Basisstrom bestimmt. Die meisten von uns verwendeten Mosfets haben ein TO220-Kleidchen an, die Chips im DIL8-Gehäuse (8 Pins in zwei Reihen angeordnet) die du meinst sind die OpAmps. Natürlich gibts auch mehrere OpAmps in einem größeren Gehäuse, aber die brauchen wir ja nicht weiter zu besprechen.
Und 1 bis 6€ für einen Mosfet ist schon sehr teuer. Ich bastle meistens mit diesen hier: BUZ10, BUZ11, IRF5305 und IRF9Z34N. Liegen alle gut unter einem Euro, man kann also gleich mehrere kaufen, braucht man sowieso immer mal  .
Bei der Dimensionierung von R3 würde ich mir nicht so den Kopf zerbrechen und einfach einen Trimmer/ein Poti verwenden, zum Beispiel dieses hier: PIHER 10-L 1,0M. So hat man immer noch die Möglichkeit, die Hysterese an die eigenen Vorstellungen anzupassen.
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Ein Kluger bemerkt alles. Ein Dummer macht über alles seine Bemerkungen.
(Heinrich Heine)
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Mailo
Modding-Noob
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"Das Leben" : S****ß Story, aber geile Grafik!
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Hallo zusammen,
ich habe vor, mir die Lüftersteuerung von www.majer.ch/luefter/ nachzubauen.
Ich finde diese auch sehr gut doch vermisse ich in dieser Schaltung das Hystereseverhalten. Jetzt wollte ich mal fragen, ob dieses Verhalten noch nachträglich einbaubar ist?
Für R2 und R4 setze ich jeweils 75 KOhm ein. Das ergibt ein Regelverhalten im Bereich von 33°C bis 45°C. Als min. und max. Spannung sind 5V und 12V angegeben. Die Hysterese sollte jetzt so aussehen, dass wenn 33°C erreicht sind, bis ungefähr 25°C bis 27 °C runtergekühlt wird.
Ist das möglich, dieses Verhalten noch einzubauen?
Habe die erforderlichen Teile für diese Schaltung schon zu Hause.
Vielen Dank im Vorraus
Mailo
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Wakü ist gut, Wakü ist Spitze, doch das im Rechner, dass braucht Mut!
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