В общем делаю контроллер для вентиляторов компьютера (компьютер будет стоять в машине). Он должен управлять 4 вентиляторами разных размеров базируясь на показаниях 4 датчиков (проц, чипсет, бп, тепература воздуха на вытяжке). Делаю "из того что было" - 4 мосфета IRFZ48N (TO220), два двухканальных драйвера ICL7667, AVR32 (TQFP44) ну и обвязка по мелочи. Согласен, что такие мосфеты великоваты для этой схемы, но поскольку схема еденичная и они валялись без дела... Да и в магаз идти лень.

Собрал схему (см. картинку) запустил, начал прошивку для микроконтролера ваять. Все замечательно частота ШИМ 31кгц - ничего не слышно, вентили регулируются от 100 до 40%, обороты считаются. Схема питается от компьютерного блока питания - там 12В и 5В. И в один прекрасный момент я ошибся в коде (разрешил прерывание таймера, а обработчик не добавил) и контроллер судя по всему начал непрерывно перегружатся. По крайней мере светодиод подключеный на одну из ног для отладки и зажигаемый при старте начал бешено моргать. При этом было подключено 2 мелких 40мм компьютерных кулера. Оба издали треск и завоняли. Больше они не работали....

Вопрос. Чего я сделал не так, почему могли сдохнуть кулеры и чего не хватает в схеме ?

Совсем забыл. На схеме разъемы XP1-4 для подключения вентиляторов, XP5 - для подключения датчиков температуры по I2C, U2 - стандартный разъем компьютерного блока питания, U3 - ISP программирование микроконтроллера (Atmega32).

Видимо не хватает блокировки. Пока МК не проинициализировался или в случае, если он завис (как у вас), вентиляторы должны работать на полных оборотах без ШИМ.

Я может глупости спрашивать сейчас буду, но всё же.

1) Меня в вашей схеме смущает то, что вы управляете куллером отрубая его по земле, в то время как сигнал Sense скорее всего идёт относительно земли.

2) Вы на куллер подаёте через драйвера и транзисторы импульсы без сглаживания и фильтрации? Если это так, то мне не кажется это правильным. Посему они и сдохли. Я понимаю если бы это были коллекторные двигатели, там пожалуйста хоть какие импульсы, гореть особо нечему, но в куллерах то стоят ещё и полупроводники....

C sense вроде проблем нет - просто сенс обрабатывается только когда на затвор подается высокий уровень (шим на прерываниях сделан).
Показывает вроде все ровно и правильно.

Блокировка это кстати хорошая идея (не подумал) - вот только не уверен, что знаю как правильно ее сделать. С фильтрацией тоже вопрос. Как это правильно на шим-выходе сделать? Сгорела в кулерах именно микруха, которах двигателем рулит, но почему это случилось я не очень понимаю - не могло же на него больше 12в упасть ?

З.Ы. Кулером управляю по земле потому что драйверов верхнего плеча у меня в загашнике нету - если я правильно понимаю, на ICL7667 в верхнем плече трансы будут не полностью открываться и на кулер пойдет меньше 12в.

Правильно ! В данной схеме происходит двойное преобразование. Т.е внешний ШИМ контроллер (
назовем схему так) подает сигнал, который оказывается на входе второго ШИМ контроллера (который
в "куллере" стоит). В процессе не корректного пуска (серии фальшстартов) произошло рассогласование
и миниатюрные ключи в микросхемах "куллера" не выдержали...

С моей точки зрения - схемотехническое решение весьма ненадежное ! Скорее всего будут дохнуть
как и ключи в "кулерах", а возможно и сами обмотки "куллеров"...

В один прекрасный момент с этого вывода может садануть 12 Вольт на вход МК и порт выгорит, или защитный диод. Я не знаю каким образом в куллерах организована выдача этих самых импульсов, и даже амплитуду не знаю. Но для начала узнал-бы, прежде чем так заводить сигнал.



По сути ШИМ с фильтром это ЦАП. Фильтр там рассчитывается аналогичным образом. Размазываем площадь импульса по всему периоду повторения сигнала. Если Сделать ФНЧ хотя бы с частотой среза равной периоду повторения, то это уже как-то поможет. Сам не считал такие вещи. Ещё не добрался.

Фильтр надо ставить на выходе после мощных ключей. Делать его надо конечно же на катушках и конденсаторах. Обкладки конденсаторов будут подключаться к +12 Вольтам, а не к земле. Если делать RC, то жариться всё будет, ибо через эти резисторы ток должен побежать на куллер.

Вариант второй: фильтровать сразу с выхода микроконтроллера, а дальше уже аналоговый вольтаж умощать с помощью усилителя мощности. Но на низких оборотах тепловыделение будет расти. Других вариантов не вижу.

Я бы сделал так:

1) "Распотрошил" кулер, которым непосредственно придется управлять (не эксперементальный !)
2) Снял-бы с него рабочие характеристики (осцилограмму, токи, напряжения)...
3) Выкинул из кулера его родной контроллер.
4) Подключил свою схему напрямую + программа-алгоритм работы.

Это все конечно дольше, муторней и сложнее... зато надежней, интересней и качественней...

С сенса врятли 12 вольт придет - он со схемой кулера вроде только по земле связан. Для его работы на ноге контроллера надо подтяжку выставлять.

Кулер распотрошить не всякий получится. Я собираюсь ставить подшипниковые, а у них практически у всех конструкция неразборная и чтобы до платы добраться их разломать надо - пытался аккуратно вскрыть мертвые и не получилось. Мне надо 3 кулера 40х40 и один 80х80. Причем подшипниковые. Есть специальные модификации с 4 пинами - 4тый как раз для шим сигнала, но их реально фик купишь.

В общем я тут порылся в закромах и нашел типичную схему трехпроводного вентилятора для компьютера. Тут я так понимаю 12В возможно только в случае если транс некрасиво умрет...

А вы осциллографом смотрели? Если предположить такую ситуацию, что на куллер приходит стабилизированные 6 вольт и он работает, значит потенциал земли куллера относительно +12 вольт станет +6 воль и с него ещё положительно полярности сигнал будет идти. Как МК обработает его? Ведь на кажом порте стоят защитные диоды подключенные к напряжению питания линий ввода вывода МК и земле.

Возможно вы считали частотку собственного ШИМ но ИМХО не куллера. Если верить схеме куллера. Или может быть счёт вёлся только в тот момент, когда ключ открывался, опуская на некоторое время минусовой провод куллера к земле.



Хм, а прям так и написано, что сюда мол ШИМ можно подрубать? Может это просто функция вкл/выкл.

Ещё мысли ....

Если смотреть на схемы этих куллеров. У них нет фильтрующей ёмкости. В принципе ими можно управлять ШИМчиком, и у вас это вроде получилось. А сгорели они потому что частота вашего ШИМ была очень высокой по сравнению со скоростью переключения транзисторов. Поэтому они и здохли. Скорее всего ЭДС самоиндукции обмоток двигателя произвело умервчление. )

Про правильный подсчёт оборотов я уже писал выше. При использовании такой схемы правильно подсчитать их скорее всего не получится. Их можно считать в момент, когда ШИМ подтягивает отрицательный провод куллера к земле, но это будут завышенные обороты, т.к. в этот момент вентилятор будет разгоняться.

Как защитить схему от подобных выкрутасов? Нужны ФНЧ фильтры в виде RC цепочек. Подключать их надо сразу после МК перед драйверами. В драйверах я так понял стоят просто полевые транзисторы, что очень даже замечательно.

Остаётся только один вопрос ... как определить минимально допустимую длительность импульса ШИМ. Она будет определять нижний порог частоты вращения.

ПС : ШИМ хорош малым тепловыделением в данном случае. Но плох тем, что при достаточно большом периоде может быть заметно изменение скорости вентиляторов. Аналоговый способ потребует рассеивания мощности но будет более плавным и надёжным. Можно поставить какие нибудь поршивенькие УНЧ типа TDA2003 с небольшими радиаторами. И будет счастье ))

Про давление внутри корпуса не забыли?

tema-electric, я как раз и измеряю скорость вращения при подключеной земле. У меня есть кулер, полную частоту вращения которого я знаю - просто подключил его к компьютеру и посмотрел с какой скоростью он вращается - 1600о/м (1580-1650). В общем при шим 50% он дает где-то 700 оборотов. Меня такая точность вполне устраивает.

Четырехпиновые вентиляторы как раз и сделаны для шим управления - на современных материнках с помощью 4того пина регулируется скорость вращения в зависимости от температуры. Схема четырехпинового на той же картинке есть.

Вся возня с шим затевалась из-за экономии электроэнергии - экономлю каждый ватт. Компьютер в покое ест 2.5А (12в), под нагрузкой 3.5А. Начинка компьютера сама по себе на малой нагрузке практически не греется и глупо бы было тратить лишнее на раскрутку вентиляторов или на аналоговый потенциометр.

Oldring, а что не так с давлением ? По умолчанию вытяжка не работает - только когда температура в какой-то из точек дойдет до критической.

Кстати, а может поставить RC-цепочку на выходах полевиков ?

Поток через конкретный вентилятор зависит от перепада давлений. Давление внутри зависит от балланса потоков. В результате все вентиляторы влияют на все.

Вот микросхемка от AD ADM1031.pdf я не то что рекомендую ее применянять, но разобратся как она работает надо !!!!

Шим должен быть от 15-120 Герц ( именно герц ) обрабатывать сигнал sens надо когда полевик в проводящем состоянии имхо
И кстати там описано как контролировать обороты 2 проводных вентиляторов (во время переключения обмоток о него попитанию иголка тока отрицателной полярности амплитудой до 60% от номинала)

От ШИМ больше 40гц вентилятор поет капец... Ниже он дергается на заполнении меньше 50%. Поэтому я и ушел на 31кгц - т.е. частота должна быть больше максимальной слышимой звуковой (20 кгц). По идее наверное надо воткнуть кондеры на выходах полевиков. Вот только я попробовал - вентиляторы крутятся быстрее и регулируются от 20% нормально!, но кондеры (танталы К53-14) почему-то греются сильно.

Здесь по моему уже говорили Что шим нужно "сглаживать". Поставте обычный П-фильтр как на стабилизаторе. Диод дросель конденсатор.
Это же азы после шим всегда нужен фильтр.

после транзистора на таких частотах просто конденсатор ставить не разумно. тут только Гфильтр что был обычный чеппер - step-down и что бы дроссель был поменьше частоту надо 150-250кГц и транзистор должен разрывать + а то вывод sens не будет работать.

Но всетаки ребята из AD не совсем дураки чтобы разробатывать микросхемы с "неправильным управлением вентилятором" еще раз посмотрите ADM1031

Да блин компот. Чего вы к этому сенсу прицепились. ОН УЖЕ РАБОТАЕТ и неплохо работает. Я ж писал, что схема на макетке уже собрана и проблема только в том, что сгорели два вентиля. А работает он потому, что измерение происходит только в те периоды когда земля подключена - ШИМ на микроконтроллере софтовый. Для того чтобы плюс разрывать нужно на затвор 12+10в подавать - это специальный драйвер нужен. У меня в наличии такого нет. В магазине в моей деревне тоже хрен чего купишь - только под заказ.

Мало ли, что сейчас работает. В вашей схеме нарушены "ТУ" как на вентилятор так и на процессор. Ветиляторы раз сгорели, в следующий раз сгорят снова, прихватив с собой процессор.

Хорошо, понял я что без заказа деталей не обойтись. Посоветуйте тогда плиз smd полевики не слишком больших размеров и драйвер верхнего плеча сдвоенный или счетверенный в корпусе типа so - чтобы с доставанием в нет-магазинах проблем не было.

выбрать с параметрическим поиском компоненты удобно тут http://catalog.compel.ru/ или в ЧипДип е

а драйвер верхнего плеча разумно делать с бустрепным питанием типа от IR любой полу-мостовой в SO8 (одиночных только верхних не встречал ) а транзистор тоже сдвоенный в SO8 по схеме полумоста среднюю точку на дроссель фильтра

PS бустрепном питании ШИМ нельзя делать со 100% заполнением но это не так страшно максимум 95-98% главное не забыть про это
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/publ/ir/dt98-2.htm

Ну зачем усложнять. Достаточно добавить LC фильтр а датчик оборотов привести к уровню хотябы с помощью оптрона. Вообще простых схемных решений море.
Драйвер верхнего плеча не освобождает от необходимости LC фильтра.

Т.е. чтобы было правильно и красиво я ставлю после полевиков LC фильтр, а сенс на контроллер вывожу через оптроны и будет счастье ? Можно обойтись и нижним плечом ?

З.Ы. А кто что думает про max620 ? Счетверенный драйвер с charge pump (в чипдип 420р).

с виду будет работать , а если ШИМить нижний ключ то sens через оптрон

С оптронами разобрался. А вот с LC-фильтром нет.... Расчитал его программой (LC-filter 5.0), сделал, припаял на макетку. И вентилятор как-то странно стал на шим реагировать. Т.е. скажем при шим от 100% и до 30% он крутится на полной скорости. А от 30 и ниже начинает регулироваться. Причем регулируется в более широких пределах. Такое очучение, что кондер при открытии через ключ высасывает по максимуму чтобы зарядиться. Это нормально или может какой токоограничивающий резюк поставить ?

Судя по поведению индуктивность должна быть раз в 5 больше.
Из каких соображений вы выбирали параметры фильтра.
Расчитана ли индуктивность на рабочий ток (насыщение)
Какова осцилограмма напряжения на входе двигателя.
Пульсации должны быть менее 20%.
Индуктивность должна быть подключена к точке (сток транзистора, анод диода)
Рисовать эскиз мне лень смотри схемы ключевых понижающих стабилизаторов.

Точно, индуктивность не ту поставил... Ж)))) Работает... Ж) Вот оно счастье... Баааааальшое вам человеческое спасибо.

Это хорошо что работает, но на всякий случай спрошу: после ключа, но до фильтра стоит диод?

Если ключ разрывает "-" и коллектор подключен к дросселю то диод должен быть подключен к анодом к колектору а кадодом к + питания

А встроенный диод мосфета разве не выполняет функции этого диода ?

Вот диод должен быть как на картинке во вложенном документе. Только в вашем варианте транзистор стоит внизу между минусом ВХОДНОГО конденсатора и анодом.


PS Ссыллка на полную версию документа (5.6мб) http://www.symmetron.ru/articles/brochures/p.pdf

Терь понял. Буду многа думать. Спасибо за исчерпывающий документ. Осталось платку сваять чтобы она по ширине была 65мм макс, а по длине 110мм плюс общая ширина ограничена 14мм - в корпусе компьютера места не очень многа.