Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
HELUPOWER
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wybór wentylatorów i regulator obrotów

29 Lip 2017 19:55 726 4
  • Poziom 7  
    Witajcie :wink:

    Planuję budowę kompaktowego wentylatora, który można będzie wykorzystać do ochłodzenia się w upalne dni. Przejrzałem kilka tematów na forum, jednak żaden nie rozwiał moich wątpliwości.

    W projekcie chciałbym wykorzystać 4 wentylatory komputerowe, zapewniające przepływ powietrza około 50 CFM każdy. Tutaj natrafiłem na pierwszy wybór, obecnie popularne są wentylatory 3-pinowe regulowane poprzez zmiany napięcia oraz 4-pinowe regulowane PWM. Który typ wentylatorów lepiej nadaje się do tego typu projektu?

    Oprócz samych wentylatorów, zakładam wykorzystanie regulatora obrotów. Wszystkie wentylatory miałyby być regulowane jednym potencjometrem. W związku z tym mam kilka wątpliwości, na które nie potrafię znaleźć jednoznacznych odpowiedzi:

    1. Zakładając wykorzystanie wspomnianych 4 wentylatorów łatwiej (mniej skomplikowany układ) będzie regulować ich obroty zmianą napięć, czy PWM?
    2. Wentylatory nie będą pracowały przez większość czasu z pełną nocą, które rozwiązanie będzie zużywać mniej energii?
    3. W której sytuacji zakres regulacji będzie większy?

    Według danych producenta:
    Wentylatory PWM są głośniejsze (niewiele ponad 1 dB co raczej nie będzie słyszalne),
    PWM pobierają 60 mA, klasyczne 90 mA
    Czytałem też o możliwości regulowania 3-pinowych wentylatorów PWM, ale myślę, że chyba nie jest to dobra alternatywa.

    Druga kwestia to sam regulator. Nie udało mi się znaleźć w gotowych urządzeniach budżetowego regulatora na 4 wentylatory pracujące poza komputerem. Udało mi się kiedyś zrobić prosty regulator do jednego, klasycznego wentylatora na dwóch tranzystorach na podstawie dostępnych schematów, jednak nie posiadam dostatecznej wiedzy z elektroniki jak go "przeskalować" do 4-krotnie większego obciążenia. Jeśli chodzi o PWM znalazłem całkiem prosty schemat na układzie czasowym 555, jednak nie wiem czy tutaj wystarczy podmienić elementy bierne, czy czasówka dostarczy wystarczający PWM do wszystkich wentylatorów?

    Wybór wentylatorów i regulator obrotów

    Pozostanie jeszcze kwestia synchronizacji wentylatorów, mają one wyjścia tachometryczne. Niestety nie wiem, czy stosując jakiś układ można np. porównać wartość PWM na wyjściu układu czasowego z wyjściem wentylatora i dostosować wejście. Z tego co zrozumiałem na wyjściu wentylatora jest sygnał PWM, może synchronizacja zbocz narastających i opadających mogłaby coś zdziałać. Z drugiej strony w takim projekcie niewielkie różnice prędkości obrotowej będą miały jakieś znaczenie?

    Niestety nie udało mi się znaleźć informacji na stronach producentów, jeśli ktoś wie jak dokładniej działają takie wentylatory będę wdzięczny za podpowiedź. Szukam jak najprostszych rozwiązań, raczej bez korzystania z μC tak, aby z Waszą pomocą może opisać taki projekt DIY. Z góry dziękuję za pomoc.
  • HELUPOWER
  • Poziom 43  
    Session napisał:
    łatwiej (mniej skomplikowany układ) będzie regulować ich obroty zmianą napięć, czy PWM?
    Łatwiej ? Podobnie. W wypadku regulacji napięciem masz konieczność wytracania napięcia (więc i mocy) w stabilizatorze regulowanym. W wypadku sterowania PWM (de facto to też na swój sposób regulacja napięcie, tyle, że wartości średniej)masz nieco bardziej skompilowany układ, ale straty mniejsze.
    Session napisał:
    które rozwiązanie będzie zużywać mniej energii?
    Patrz zdanie powyżej.
    Session napisał:
    W której sytuacji zakres regulacji będzie większy?
    Na pewno w PWM - wentylatory tego typu startują dopiero w okolicy 1/2 napięcia. Poniżej tej wartości stoją w miejscu. W sterowaniu PWM podajesz pełne napięcie ale w krótkich wycinkach czasowych, więc kręcić się będzie, ale i tak nic z tego nie uzyskasz, bo dmuchać nie będzie na tyle, by to zauważyć (odczuć). Czyli i tak i tak musisz ograniczyć wartość regulacji do jakichś sensownych wartości.
    Session napisał:
    Jeśli chodzi o PWM znalazłem całkiem prosty schemat na układzie czasowym 555, jednak nie wiem czy tutaj wystarczy podmienić elementy bierne, czy czasówka dostarczy wystarczający PWM do wszystkich wentylatorów?
    Jeśli mowa o TYM:
    Wybór wentylatorów i regulator obrotów to wystarczy zapewnić dostateczną moc zasilacza - BUZ 11 wysteruje nawet dużo więcej wentylatorów niż 4 bez żadnych kłopotów.
  • HELUPOWER
  • Poziom 7  
    Super, wielkie dzięki za odpowiedź, wyjaśniło mi się już trochę, przede wszystkim kwestie poboru energii przekonały mnie do PWMa. Co do schematu mam jednak pewne obawy, pewnie się mylę, ale tutaj układ raczej posłuży do 2/3-pinowych wentylatorów i dla mnie wygląda jakby wykorzystywał bezwładność obracającego się wirnika i śmigieł, nie za bardzo wiem jakbym miał podłączyć 4-pinowy wentylator, zasilanie sprawa oczywista, ale gdzie wpiąć pin wejściowy PWM :| Dołączony przeze mnie schemat też nie wygląda dla mnie najlepiej.

    Wydaje mi się, że wentylatory PWM muszą mieć specjalne układy, które sterują pracą silnika. Może są tak konstruowane, że energię do obrotów pobierają z zasilania, a PWM jest tylko sygnałem sterującym, jeśli by tak było ile wentylatorów mogłoby korzystać z jednego wyjścia układu czasowego?

    Poczytałem trochę o układach 555 i na wyjściu w zależności od typu mogą mieć nawet 100 mA / 200 mA może za pomocą tranzystorów można "podnieść" tą wydajność, jeśli w ogóle będzie taka potrzeba. Tylko ile energii zabiera wejście PWM takiego jednego wentylatora? :roll:

    Szukając dalej natrafiłem na stronę DIY Fan Controller for PWM Fans. Są tam dwa dość interesujące schematy
    Wybór wentylatorów i regulator obrotów Wybór wentylatorów i regulator obrotów

    Na końcu artykułu widać podłączone dosyć mocne wentylatory bezpośrednio do wyjścia układu. Zastanawia mnie jeszcze kwestia zasilania układu 5 V, a nie 12 V. Może wie ktoś jak wyglądają jakieś standardy tych wentylatorów, jakie napięcia, jakie częstotliwości i wypełnienia PWM? :roll:
  • Poziom 43  
    Session napisał:
    dla mnie wygląda jakby wykorzystywał bezwładność obracającego się wirnika i śmigieł
    Dokładnie tak.
    Session napisał:
    nie za bardzo wiem jakbym miał podłączyć 4-pinowy wentylator
    Podłączyć tylko zasilanie. Dodatkowe przewody od czujnika obrotów olać.
    Wydaje mi się, że kombinowanie ze starowaniem obrotami na podstawie impulsów z czujnika jest przerostem formy nad treścią - w obudowie komputera jest to istotne - raz, że regulowana jest prędkość na podstawie temperatury, a dwa gdyby z jakichś przyczyn stanął wirnik włącza się "alarm". W Twoim wypadku (tak mi się wydaje) nie uszkodzisz niczego w razie zatrzymania śmigła (może poza samym wentylatorem, chociaż wątpię - będzie raczej widoczny), no i nie jest aż tak istotne czy będzie się obracać z prędkością X czy Y - ważne czy i jak mocno dmucha.
    Sam układ PWM pobiera prąd pomijalny, a prąd do sterowania wentylatorami zależy od ich mocy. Jedynie przy obrotach =max prąd będzie taki jak dla zasilania DC.
    Session napisał:
    Zastanawia mnie jeszcze kwestia zasilania układu 5 V, a nie 12 V. Może wie ktoś jak wyglądają jakieś standardy tych wentylatorów, jakie napięcia, jakie częstotliwości i wypełnienia PWM? :roll:
    Nie do końca rozumiem o co Ci chodzi.
    Jeżeli pytasz o napięcia pracy wentylatora to nie powinno się przekraczać ok. 14V dla wentylatora 12V (dokładne dane można znaleźć w kartach danego typu wentylatora - poszukaj np. w TME - mają tam karty do Sunonów ). Najniższe napięcie pracy dla zasilania DC zależy w pewnym stopniu od rodzaju wentylatora (typu) i przeważnie jest to ok. 1/2 napięcia zasilania - wówczas wentylator zaczyna się obracać. W wypadku sterowania PWM na webtylator (jak sam zauważyłeś) będzie dochodzić napięcie zasilania (czyli np. 12V) ale od wypełnienia zależeć będzie jak będzie się kręcić - ten rodzaj zasilania jest stosowany przede wszystkim w zasilaniu silników DC - nie traci się tak bardzo na mocy jak w wypadku sterowania napięciem, ale i w wentylatorach komputerowych zdaje egzamin.
  • Poziom 7  
    398216 Usunięty napisał:
    Podłączyć tylko zasilanie. Dodatkowe przewody od czujnika obrotów olać.

    Hmm nie wiem czy się dobrze rozumiemy. Mówiąc o wentylatorach PWM, mam na myśli te które oprócz zasilania, wyjścia tachometru mają jeszcze pin wejściowy kontrolujący prędkość obrotową za pomocą właśnie PWM.

    398216 Usunięty napisał:
    Jeżeli pytasz o napięcia pracy wentylatora

    Właściwie to chodzi mi o napięcie na wspomnianym wejściu PWM wentylatora.

    Udało mi się wyszukać taki dokument 4-Wire Pulse Width Modulation (PWM) Controlled Fans. Jest on już dosyć stary i nie mam pewności czy aktualny, niemniej jednak na stronie 9 opisane są pewne parametry, nie wiem jak do końca interpretować Imax, czy jest to rzeczywiście prąd pobierany z linii sterującej i przy założeniu 100 mA układu 555 powinno spokojnie wystarczyć? Z drugiej strony opisuje wentylatory nie przekraczające 1,5 A co jednak jest wartością zdecydowanie przewyższającą wartości dla wentylatorów komputerowych.